UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE INGENIERÍA...

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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE TITULACIÓN TRABAJO DE TITULACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO INDUSTRIAL ÁREA SISTEMAS PRODUCTIVOS TEMA ANÁLISIS DEL PROCESO DE OPERACIONES DE LA ESTACIÓN DE BOMBEO AGUAS SERVIDAS GUAYACANES”” AUTOR VERA VILLAVICENCIO HENRY OMAR DIRECTOR DEL TRABAJO ING. IND. CORREA MENDOZA PEDRO, MSC. 2016 GUAYAQUIL ECUADOR

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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

DEPARTAMENTO ACADEMICO DE TITULACIÓN

TRABAJO DE TITULACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE

INGENIERO INDUSTRIAL

ÁREA SISTEMAS PRODUCTIVOS

TEMA “ANÁLISIS DEL PROCESO DE OPERACIONES DE

LA ESTACIÓN DE BOMBEO AGUAS SERVIDAS “GUAYACANES””

AUTOR VERA VILLAVICENCIO HENRY OMAR

DIRECTOR DEL TRABAJO

ING. IND. CORREA MENDOZA PEDRO, MSC.

2016

GUAYAQUIL – ECUADOR

ii

DECLARACION DE AUTORÍA

“Yo, Henry Omar Vera Villavicencio, declaro bajo juramento que el trabajo

realizado es de propia autoría, y que no ha sido presentado para ningún

otro grado o calificación profesional”

Vera Villavicencio Henry Omar

C.C. 0921623997

iii

DEDICATORIA

Dedico esta tesis con infinita gratitud a mi madre y hermanos,

quienes me han brindado su apoyo, amor, paciencia y enseñanza del

sacrificio y esfuerzo para lograr grandes metas.

Y a todas aquellas personas que de una u otra manera me han

ayudado a lo largo de mi carrera.

iv

AGRADECIMIENTO

Mis más sincero agradecimientos, principalmente a Dios por darme

la capacidad para superar todas las dificultades a lo largo de mi carrera y

darme la alegría de culminar.

A toda mi familia y amigos por su colaboración y ayuda que de una

u otra manera han participado en mi vida para poder obtener las metas

propuestas.

Mi más profundas gratitud al Ing. Ind. Pedro Correa Mendoza, MSc.

Director de tesis. Por sus grandes aportaciones para la elaboración de

este trabajo.

v

ÍNDICE GENERAL

N° Descripción Pág.

PRÓLOGO 1

CAPÍTULO I

INTRODUCCIÓN Y ANTECEDENTES

N° Descripción Pág.

1.1 Introducción 2

1.1.1 Antecedentes 2

1.1.2 Justificación 4

1.1.3 Delimitación del problema 5

1.1.4 Objetivos 5

1.1.5 Objetivo General 5

1.1.6 Objetivos Específicos 5

1.1.7 Marco Teórico 5

1.1.7.1 Aguas Servidas Industriales 5

1.1.7.2 Potenciales impactos ambientales 6

1.1.7.3 Operación y Mantenimiento 6

1.1.7.4 Selección de tecnología apropiada 7

1.1.7.5 Marco Referencial 7

1.1.7.6 Marco Ambiental 7

1.1.7.7 Marco Legal 8

1.1.8 Metodología 8

1.2 La Empresa 9

1.2.1 Datos Generales de la Empresa 9

1.2.2 Ubicación 10

1.2.3 Misión 10

1.2.4 Visión 11

vi

N° Descripción Pág.

1.2.5 Estructura Organizacional 11

1.2.6 Actividad Económica 12

1.2.7 Identificación con el (CIIU) 12

1.2.8 Productos y/o servicios que comercializa 12

1.2.8.1 Recursos Productivos 14

1.2.9 Recurso Humano 14

1.2.9.1 Recursos Técnico-Herramienta 17

1.2.9.2 Recursos tecnológicos 17

1.2.9.3 Taller Electromecánico 19

1.2.9.4 Estaciones de agua potable 20

1.2.9.5 Estaciones de aguas servidas 22

1.2.9.6 Estaciones de aguas lluvias 24

1.2.9.7 Recursos de agua potable (recloradoras) 25

1.2.9.8 Estaciones de laguna (oxidación-aireadores) 26

1.3 Proceso de producción 27

CAPÍTULO II

SITUACIÓN ACTUAL Y DIAGNÓSTICO

N° Descripción Pág.

2.1 Situación Actual 34

2.1.1 Caudal de diseño o Capacidad de producción 35

2.1.1.1 Aporte Doméstico 36

2.1.1.2 Consumo por habitante Dot 36

2.1.1.3 Aportes Comerciales AC 37

2.1.1.4 Aportes Industriales 38

2.1.1.5 Aportes Institucionales AIT 38

2.1.1.6 Caudal medio diario de aguas residuales QMD 39

2.1.1.7 Caudal Máximo horario QMH 39

2.1.1.8 Aportes de aguas de infiltración QI 39

2.1.1.9 Aportes por correcciones erradas QCE 41

vii

N° Descripción Pág.

2.1.1.10 Caudal de Diseño QN 42

2.1.1.11 Capacidad Actual de bombeo de la EB Guayacanes 43

2.1.1.12 Curva de la bomba 47

2.1.2 Registros de problemas 50

2.2 Análisis y diagnóstico 56

2.2.1 Representación gráfica de los problemas 57

2.2.2 Diagrama Causa-Efecto 59

2.2.2.1 Diagrama de Pareto 60

2.2.2.2 Análisis FODA 61

2.2.3 Impacto económico del problema 64

2.2.4 Diagnóstico 65

CAPÍTULO III

PROPUESTA Y EVALUACIÓN ECONÓMICA

N° Descripción Pág.

3.1 Propuesta 66

3.1.1 Planteamiento de alternativas de solución al problema 66

3.1.2 Costos y alternativas de Solución 68

3.1.3 Evaluación y selección de alternativas de solución 72

3.2 Evaluación económica y financiera 72

3.2.1 Plan de Inversión y Financiamiento 78

3.2.2 Evaluación financiera 79

3.3 Programación para puesta en marcha 82

3.3.1 Planificación y cronograma de implementación 82

3.4 Conclusiones y Recomendaciones 84

3.4.1 Conclusiones 84

3.4.2 Recomendaciones 84

GLOSARIO DE TÉRMINOS 85

ANEXOS 87

BIBLIOGRAFÍA 118

viii

ÍNDICE DE CUADROS

N° Descripción Pág.

1 Denominación y cargos en el departamento de

mantenimiento 15

2 Funciones del personal del departamento de mantenimiento 16

3 Equipos y maquinarias de la empresa 17

4 Estaciones de agua potable Zona Norte 21

5 Estaciones de agua potable Zona Sur 22

6 Estaciones de aguas servidas Zona Norte 23

7 Estaciones de aguas servidas Zona Sur 24

8 Estadística de censo poblacional para la parroquia Tarqui 35

9 Dotación por litro de agua por habitante 37

10 Coeficiente de terreno CTR 40

11 Valores de coeficientes para el caudal de diseño 42

12 Cálculo del caudal de diseño 43

13 Estación de bombeo Guayacanes-Unidades de bombeo

existentes-Equipos de EB Guayacanes 44

14 Curva del Sistema C: 120 46

15 Costo anual asociado a mantenimiento de rejilla 51

16 Costo anual asociado a mantenimiento de compuerta mural 52

17 Costo Anual asociado a mantenimiento de pozo húmedo 53

18 Costo anual asociado a mantenimiento de bomba

sumergible 54

19 Costo Anual asociado a mantenimiento de válvula Check 56

20 Identificación de problemas por método de causa y efecto 58

21 Costo asociado a mantenimiento periodo 2010-2015 65

22 Inversión estimada para alternativa N° 1 69

23 Inversión estimada para alternativa N° 2 70

24 Proyección de población para el año 2045 73

ix

N° Descripción Pág.

25 Valores típicos de factor de consumo 74

26 Proyección de ingresos de caudal 75

27 Proyección de tiempo de operación por bombeo 76

28 Proyección de costos operación por bombeo 76

29 Proyección de tiempo de operación por mantenimiento

de estación 77

30 Proyección de ingresos brutos por servicio 78

31 Cuadro de valores totales a 30 años 78

32 Estimación de la TIR del proyecto 80

33 Fragmento de plan de mantenimiento de EB Guayacanes 83

x

ÍNDICE DE GRÁFICOS

N° Descripción Pág.

1 Ubicación de La Empresa 10

2 Organigrama de la Empresa 11

3 Servicio de agua potable 13

4 Alcantarillado Sanitario 13

5 Servicio de alcantarillado Pluvial (aguas lluvias) 14

6 Estadísticas 15

7 Taller Electromecánico 20

8 Planta de tratamiento de agua potable 20

9 Estaciones de aguas servidas 23

10 Estaciones de aguas lluvias 25

11 Estaciones de agua potable recloradoras 25

12 Estaciones de Laguna Oxidación-Aireadores 26

13 Elementos del Sistema de bombeo 28

14 Diagrama de flujo de procesos 31

15 Simbología del Diagrama de Flujo 32

16 Diagrama de recorrido de la estación EB Guayacanes 32

17 Ubicación de la estación de bombeo Guayacanes 34

18 Curva del sistema actual y original del sistema 47

19 Curva de la bomba existente en EB Guayacanes 48

20 Curvas del sistema y de las bombas en EB Guayacanes 49

21 Rejilla existente en EB Guayacanes 50

22 Válvula de compuerta mural existente en EB Guayacanes 51

23 Pozo Húmedo existente en EB Guayacanes 52

24 Bomba sumergible existente en EB Guayacanes 53

25 Válvula de cuchilla existente en EB Guayacanes 55

26 Costo anual asociado mantenimiento de válvula Check 55

xi

N° Descripción Pág.

27 Diagrama Causa – Efecto 60

28 Diagrama de Pareto 61

29 Análisis FODA 62

30 Curva de consumo 74

xii

AUTOR: VERA VILLAVICENCIO HENRY OMAR

TEMA: ANALISIS DEL PROCESO OPERACIONAL DE LA

ESTACION DE AGUAS SERVIDAS “GUAYACANES”

DIRECTOR: ING. IND. CORREA MENDOZA PEDRO GUSTAVO, MSc.

RESUMEN

Este proyecto consiste en el análisis de proceso operacional de la estación de aguas servidas “Guayacanes”, de la empresa Interagua Ctda. Que presta servicio de alcantarillado en el sector ante mencionado, con una capacidad instalada de 421,6 lt/sg en una área de influencia de 349,33 Ha, con una población servida de 66,468 hab. Con el objetivo de Identificar y Evaluar los problemas existentes actuales que están presentando los equipos e instalaciones de la Estación de Bombeo, la cual por el incremento actual de la población y comercial del sector, con los años de operación y vida útil de los equipos presentan deterioro y en sus instalaciones muestran fisuras, que comprometen al buen servicio en el sistema operacional del bombeo. Para este proyecto se han utilizado métodos técnicos-científicos como: Diagrama de Pareto, Causa y Efecto, Ishikawa y Foda, con estos análisis se identificaron problemas y riesgos que ocasionan en el proceso operacional de la Estación. La operación actual de mantenimiento de la Estación de Bombeo “Guayacanes”, está llegando al límite en su funcionamiento, debido a factores mencionados como, el normal desgastes de los equipos e infraestructura, aumento poblacional, mantenimiento inadecuado y otros factores que hacen imperativo la toma de decisiones para minimizar los problemas actuales, tomando los resultados de la evaluación y brindando alternativas como el cambio de sus elementos, a través de la creación de un nuevo plan de mantenimiento. El tiempo de vida útil para este proyecto será de 25 – 30 años aproximadamente, la cual deberá ser patrocinada por las siguientes instituciones con sus inversiones: Municipio de Guayaquil (1’773.867,06); Gobierno Nacional (1’758.989,04); Operadora (1’734.109,50).

PALABRAS CLAVES: Análisis, Reingeniería, Procesos, Identificar,

Evaluación, Operación, Caudal, Costo, Inversión, Sistemas, Productivo.

Vera Villavicencio Henry Omar Ing.Ind. Correa Mendoza Pedro, MSc.

C.C: 0921623997 Director de Trabajo

xiii

AUTHOR: VERA VILLAVICENCIO HENRY OMAR TOPIC: ANALYSIS OF THE OPERATIONAL PROCESS OF THE

SEWOGE STATION “GUAYACANES” DIRECTOR: IND. ENG. CORREA MENDOZA PEDRO GUSTAVO, MSc.

ABSTRACT

This Project involves the analysis of operational process of the sewage station “Guayacanes” Interagua Ctda company. Providing sewerage services in the sector before mentioned, with an installed capacity of 421,6 l/ sec, in a catchament area of 349,33 ha, with a population of 66.468 inhabitants served. Aiming to identify and Evaluate current existing problems that are presented in the equipment and facilities of the pumping station, which by the current increase in population and comercial sector, with years of operation and useful life of the equipment present impairments and their facilities show fissures that involves the good service and operational pumping system. For the development of this Project, have been used technical methods – scientists as Pareto, Cause and Effect, Ishikawa and Foda, with these analyzed problems and risks that result in the operational process of the station that were identified. The current operation maintenance of pumping station “Guayacanes” is reaching its limits in performance due to factors mentioned as normal wear and tear of equipment and infrastructure, populations increase, inadequate maintenance and other factors make it imperative to take decisions to minimize current problems, taking the results of the evaluation and providing alternatives such as changing its elements, through the creation of a new maintenance plan. The useful life for this Project will be from 25 to 30 years or so, which should be sponsored by the following institutions with their respective investment: Municipality of Guayaquil 1’773.867,06; Government 1’758.989,04; Operator 1’734,109.50 KEY WORDS: Analysis, Reengineering, Processes, Identify,

Evaluation, Operation, Flow, Cost, Investment, Systems.

Vera Villavicencio Henry Omar Ing. Eng. Correa Mendoza Pedro, Msc C.C. 0921623997 Director of Work

PRÓLOGO

El presente trabajo de Titulación, fue creado con la finalidad de

mejorar el servicio a la comunidad, por lo cual se realizó un Análisis que

consta en sus capítulos las cuales van a ser detallados a continuación.

Capítulo I.- Trata sobre Antecedentes de la empresa, Justificación,

la Delimitación, Objetivos General y Específicos, Metodología, Marco

teórico, Datos generales, Recursos productivos, Recursos humanos,

determinación de productos o servicios.

Capítulo II.- Trata sobre la situación actual del sistema de bombeo

de la estación, identificación de los problemas, diagnostico, diagrama

científicos y de procesos, impacto económico.

Capítulo III.- Trata sobre el Planteamiento de la mejora del proyecto

con su propuesta y evaluación económica, Costos y alternativas de

solución al problema, con puesta en marcha la operatividad, con tiempo

de inversión y tiempo de recuperación en la tasa interna y valor actual, por

último se dan las conclusiones y recomendaciones.

CAPÍTULO I

INTRODUCCIÓN Y ANTECEDENTES

1.1 Introducción

1.1.1 Antecedentes

Durante la época colonial y durante muchos años después de la

independencia, al abastecimiento de agua para la población de Guayaquil

se lo hacía en transporte fluvial y por tierra. El lugar donde se llevaban los

recipientes estaban ubicadas aguas arriba del rio Daule, en Petrillo.

En abril de 1880 se autorizó a los Ingenieros franceses D. Unian y

Kruse, para que organicen una empresa de agua potable; su proyecto

consistía en traer el agua por medio de lancha a vapor desde un estero

localizado frente a la isla Santay y en el cerro Santana construir dos

reservorios, para que desde allí se distribuyan el agua a la ciudad a través

de una red de distribución que llegaría hasta la calle 9 de octubre, el

contrato de este proyecto se da por concluido el año siguiente (1881).

El siguiente sistema que abastece de agua a Guayaquil fue el inicio

por el Dr. Teodoro Wolf, quien señalo el punto apropiado para la toma de

una cascada, que procede de las vertientes andinas y vierte sus aguas en

el rio chimbo, cerca de 300 metros de altura sobre el nivel del mar.

El Gobierno del General Leónidas Plaza firma un contrato con la

Sociedad Inglesa J.G. White Compañía Limitada, para el saneamiento de

Guayaquil, el que fue publicado en el Registro Oficial No. 426 de febrero 5

de 1941; comprendía el saneamiento y la canalización de la ciudad de

Introducción y Antecedentes 3

Guayaquil, por medio de la construcción de obras completa para el agua

potable, colocar, desagüe para lluvias y para aguas servidas y

pavimentación.

En 1916 el Congreso de ese gobierno, ordena que se contrate un

proyecto el cual fue presentado por la Compañía White que consistía en

la ampliación del acueducto existente y otras obras complementarias.

En la ciudad de Guayaquil a finales de los años 80, fue creada la

Empresa Provisional de Agua Potable del Guayas (EPAP- G) y la

Empresa Municipal de Alcantarillado de Guayaquil (EMAG) que dio

servicio hasta el año 1994.

En Julio de 1994, el Arq. Sixto Duran Ballén, presidente de la

Republica de aquel entonces, dispuso la promulgación de la “Ley de

Creación de Empresa Cantonal de Agua Potable y Alcantarillado de

Guayaquil (ECAPAG)”.

El Plan Estratégico de Modernización inicia en agosto de 1994, con

la aprobación por parte del Congreso Nacional de la Ley 08, que crea la

Empresa Cantonal de Agua Potable y Alcantarillado de Guayaquil

(ECAPAG), como persona jurídica de derecho público, dotada de

autonomía administrativa, económica, financiera y operativa, con la

finalidad de encargarse de la provisión, administrativa y prestación de los

servicios de Agua Potable, Alcantarillado Sanitario y Drenaje Pluvial del

cantón Guayaquil.

En marzo 15 de 1995, el Director de ECAPAG resuelve delegar al

sector privado, la función empresarial de los servicios de Agua Potable,

Alcantarillado y Drenaje Pluvial. Mediante la modalidad de Concesión,

teniendo como meta conseguir, en el menor tiempo posible, una gestión

eficiente de los servicios de manera permanente y definitiva.

Introducción y Antecedentes 4

Desde dichas fechas hasta agosto del 2001, ECAPAG sirvió a la

ciudadanía del cantón Guayaquil, procurando mejorar permanentemente

hasta lograr un eficiente servicio. En agosto del 2001 se concretó la

Concesión de los servicios de Agua Potable, Alcantarillado y Drenaje

Pluvial, a la empresa Interagua, la misma que hasta la fecha viene

realizando un proceso continuo de mejoras a los servicios y ECAPAG

dejo de ser una empresa operadora, convirtiéndose en un Organismo de

Control y Regulación de la Concesión. Esta Alianza se ejecutó para la

mejora del suministro de estos servicios en la ciudad, ya que la EPAP-G y

la EMA-G no se desempeñaban eficientemente con la Distribución,

Producción, Operación y Mantenimiento del Sistema.

La Empresa International Water Servicies (Interagua) se encarga

de los servicios, tomando la operación el 17 de agosto del 2001, hasta el

año 2031, pasando ECAPAG a ser ente regulador y fiscalizador.

1.1.2 Justificación

El área de influencia de la Estación de Bombeo Guayacanes,

abarca aguas residuales de empresas, urbanizaciones y sectores

cercanos, cuyos orígenes son de la década de los 70; los mismos que en

los últimos años han presentado importantes crecimientos tanto en área

como en habitantes y que concluye con un desorden urbanístico. La

presente Tesis tiene como finalidad no solo enfocarse al producto final

sino también a la mano de obra como parte integral del proceso;

delineando programas que garanticen la disponibilidad e integridad de

instalación, maquinaria y equipos de la estación.

1.1.3 Delimitación del problema

La Investigación que se realiza en la estación de bombeo, se

delimita al análisis operacional de los equipos e infraestructura, en la que

Introducción y Antecedentes 5

se implementara los métodos adecuados, para eliminar problemas y

cubrir la demanda que se requiere en el sistema de bombeo.

1.1.4 Objetivos

1.1.5 Objetivo general

Identificar, Analizar y Evaluar las condiciones de la estación de

bombeo de aguas servidas “Guayacanes”.

1.1.6 Objetivos específicos

Identificar mediante diversas herramientas técnicas de análisis la

situación actual de los procesos, equipos e instalaciones de la estación

de bombeo de aguas servidas “Guayacanes”.

Evaluar los resultados obtenidos análisis realizados en la estación de

bombeo de aguas servidas “Guayacanes”.

Proponer un plan de acción adecuado que mejore las condiciones de la

estación de bombeo de aguas servidas “Guayacanes”

1.1.7 Marco teórico

Los contaminantes de las aguas servidas municipales son los

sólidos suspendidos y disueltos que consisten en materias orgánicas e

inorgánicas, nutrientes, aceites y grasas, sustancias tóxicas, y micro

organismos patógenos.

1.1.7.1 Aguas servidas industriales

En la mayoría de las circunstancias, es sensato conectar las

industrias a los sistemas de alcantarillado público. Reduce el número de

puntos de descarga y por tanto la complejidad y costo del control y la

Introducción y Antecedentes 6

coacción, posibilita un mejor control del efluente industrial, y puede ser

menor su costo total.

Sin embargo, un programa de pretratamiento industrial que incluya

reglamentos con límites específicos sobre las descargas de sustancias

peligrosas y tóxicas y otros contaminantes a las alcantarillas públicas,

procedimientos de monitoreo, y capacidad de coacción, es absolutamente

crítico para su éxito.

1.1.7.2 Potenciales impactos ambientales

Cuando las aguas servidas son recolectadas, pero no tratadas

correctamente antes de su eliminación o reutilización, existen los mismos

peligros para la salud pública en el punto de descarga.

Si dicha descarga es en aguas receptoras, se presentarán

peligrosos efectos adicionales (p.ej. el hábitat para la vida acuática y

marina es afectada por la acumulación de los sólidos; el oxígeno es

disminuido por la descomposición de la materia orgánica; y los

organismos acuáticos y marinos pueden ser perjudicados aún más por las

sustancias tóxicas, que pueden extenderse hasta los organismos

superiores por la bio-acumulación en las cadenas alimenticias).

1.1.7.3 Operación y mantenimiento

Las obras de tratamiento y estaciones de bombeo no operarán

correctamente, a menos que sean operados y mantenidos en forma

apropiada. Las causas más comunes de fallas en el sistema, son la

selección de tecnología inapropiada, la falta de repuestos, la carencia de

operadores, técnicos y obreros capacitados, y las fuentes no confiables

de energía eléctrica o sustancias químicas. (https://es.wikibooks.org/wiki/I

mpactos.../Tratamiento_de_aguas_servidas).

Introducción y Antecedentes 7

1.1.7.4 Selección de tecnología apropiada

Desde un punto de vista técnico e institucional, la selección de

tecnologías no apropiadas, ha sido identificada como una de las

principales causas de fallas en el sistema. El ambiente de las aguas

servidas es hostil para el equipo electrónico, eléctrico y mecánico. Su

mantenimiento es un proceso sin fin, y requiere de apoyo (repuestos,

laboratorios, técnicos capacitados, asistencia técnica especializada, y

presupuestos adecuados).

1.1.7.5 Marco referencial

Se tomarán como referencia el contenido de diseños y proyectos

de otras estaciones de la ciudad de Guayaquil.

1.1.7.6 Marco ambiental

Los Desbordes frecuentes en el sector de los guayacanes, debido

al mal servicio de alcantarillado en la ciudad, pueden provocar

enfermedades en los pobladores. El Art. 14 de la Constitución del

Derecho del buen vivir, reconoce el derecho de la población a vivir en un

Ambiente sano y ecológicamente equilibrado.

Legislación Ambiental en el Ecuador. - Consiste en un conjunto de

normas jurídicas orientadas por los principios de prevención y precaución

que protegen el interés público y colectivo de vivir en un ambiente sano y

ecológicamente equilibrado, así como los derechos de la naturaleza,

consagrados en la Constitución del Ecuador. La tutela para aplicar esta

normativa es competencia del Estado a través del Sistema Nacional

Descentralizado de Gestión Ambiental, que está bajo la rectoría del

Ministerio del Ambiente. La Constitución del Ecuador vigente desde el

2008, determina un trato preferencial al medio ambiente, en el Art. 396

establece.

Introducción y Antecedentes 8

El estado adoptara las políticas y medidas oportunas que eviten los

impactos ambientales negativos, cuando exista certidumbre de daño.

1.1.7.7 Marco legal

Constitución de la Republica de Ecuador. Derechos del Buen Vivir. Art.

14. Se reconoce el derecho de la población a vivir en un Ambiente sano

y Ecológicamente equilibrado, que garantice la sostenibilidad y el Buen

Vivir.

TULSMA. (Texto Unificado de Legislación Secundaria del Ministerio

del Ambiente).

Libro IV. Anexo 2: Norma de Calidad Ambiental del Recurso del Suelo

y Criterios de Remediación para suelos contaminados. Art. Asociados

4.1.1.1; 4.1.1.2.

Norma de Calidad Ambiental y de Descarga de Efluentes: Recursos

Agua.

Norma de Calidad Ambiental del Recursos Suelo y criterios de

remediación para suelos contaminados.

L.O.E.S. Art. 107. Principio de Pertinencia. El Principio de Pertenencia

consiste en que la educación superior responda a las expectativas y

necesidades de la sociedad, a la planificación nacional y al régimen de

desarrollo y a la prospectiva de desarrollo científico, humanístico y

tecnológico mundial y a la diversidad cultural. Para ello, las

instituciones de educación superior articulan su oferta docente, a la

demanda académicas a las necesidades de desarrollo local, regional y

nacional a la innovación de las tendencias demográficas locales,

provinciales y regionales.

1.1.8 Metodología

Este trabajo sigue un amplio proceso de recopilación de datos en

las distintas estaciones del sistema de alcantarillado en la ciudad de

Introducción y Antecedentes 9

Guayaquil, con un planteamiento de análisis de las programaciones y

parámetros operacionales actuales tales como: caudal, tiempo de

descarga entre otros. Las reseñas anteriores presentadas se emplean

para la determinación de la solución, así como el análisis de las opciones

propuestas más viables y aplicadas que garantice su efectividad en

tiempo.

Para lograr este Objetivo se procederá al Análisis en Procesos de

proyectos, obras ejecutadas, catálogos técnicos de proveedores de

elementos que conforman la Estación. Con respecto al estado actual de

los equipos e instalaciones, se puede decir que una parte de los equipos

que se encuentran funcionando en la Estación, desde sus inicios, son los

destinados a la parte de proceso en el Sistema de Bombeo.

En caso de sus bombas y válvulas compuerta y de check, por su

gran tiempo de uso y las reparaciones que se han realizado a través del

tiempo, se encuentran deteriorados pero operativos y funcionando en la

actualidad.

El Mantenimiento Actual en la Estación está caracterizado por la

búsqueda continua de tareas que permitan eliminar o disminuir la

ocurrencia de fallas imprevistas y\o reparaciones (paradas forzosas). En

su gran mayoría, los trabajos que se ejecuten, son solo reparaciones

menores o locativas tendientes a recuperar la operatividad de los equipos.

1.2 La empresa

1.2.1 Datos generales de la empresa

La Concesionaria tiene el compromiso de velar por la calidad del

agua potable que entrega para el consumo de sus clientes. Es por ello

que Interagua cuenta con varias certificaciones: ISO 9001 Sistema de

Introducción y Antecedentes 10

Gestión de Calidad; OHSAS 18001 Seguridad y Salud Ocupacional; ISO

14001 Sistema de Gestión Ambiental; ISO 50001 Gestión de energía,

garantizando resultados y generando confianza en sus clientes. La

responsabilidad Social es la manera de retribuir a la comunidad y aportar

con su conocimiento, esfuerzo y capacidad para lograr el bienestar

común. Interagua trabaja defendiendo y concientizando las buenas

practicas del uso y manejo del agua. En todos los continentes, Veolia

acompaña a las entidades de los sectores público y privado a gestionar,

optimizar y valorizar sus recursos en forma de agua, energía y materiales,

en especial a partir de residuos, proporcionándoles soluciones de

economía circular.

1.2.2 Ubicación

Urbanización San Eduardo AV. José Rodríguez Bonin 20-6 Y Av.

Marginal del Salado.

GRÁFICO N° 1

UBICACIÓN DE LA EMPRESA

Fuente: Interagua C. Alta Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

1.2.3 Misión

Contribuimos al mejoramiento continuo de la Calidad de vida de los

habitantes del cantón Guayaquil, buscando generar valor para nuestros

Introducción y Antecedentes 11

clientes y accionistas al prestar los servicios de manera eficiente y eficaz

conforme a los términos del Contrato de Concesión, con enfoque en la

responsabilidad social y la preservación del medio ambiente, con un

recurso humano y competente.

1.2.4 Visión

Ser reconocida y admirada como una empresa sólida, confiable,

orientada al cliente; líder en el manejo ambiental, con proceso de calidad,

tecnología y recursos humanos competentes.

1.2.5 Estructura organizacional

Interagua es una empresa muy grande que necesita de muchos

recursos humanos para que realice las actividades operacionales y como

consecuencia de esto cada gerencia se subdivide en varios

departamentos, en cual está representado en el siguiente organigrama.

GRÁFICO N° 2

ORGANIGRAMA DE LA EMPRESA

Fuente: Interagua C. Alta Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Introducción y Antecedentes 12

Este Organigrama corresponde a lo siguiente:

Departamento de Talento Humano y Financiero

Departamento de Seguridad Industrial e Física

Departamento Proyecto y Operaciones

Departamento de Mantenimiento y Agua Potable

Departamento de Alcantarillado y Redes

Departamento de Plan Invernal

1.2.6 Actividad económica

La Empresa se dedica al servicio de agua potable, Sistema de

Alcantarillado y Sistema de Aguas Pluviales, para la ciudad de Guayaquil.

1.2.7 Identificación con el (CIIU)

Interagua según la codificación internacional industrial (CIIU

E3700.00) realiza.

Actividades de Gestión de Sistemas de alcantarillado y de

instalaciones de tratamiento de aguas residuales. Recolección y

transporte de aguas residuales humanas o industriales de uno o diversos

usuarios, así como de agua lluvia, por medio de redes.

1.2.8 Productos y/o servicios que comercializa

La Empresa Interagua, tiene como producto los siguientes

servicios, aquí detallaremos cada uno de ellos.

Agua potable

Alcantarillado sanitario

Alcantarillado pluvial

Introducción y Antecedentes 13

Agua potable

Interagua, presta el servicio de agua potable, por conexión

convencional en los sectores donde exista infraestructura de red pública y

bocatoma o pileta comunitaria.

GRÁFICA N° 3

SERVICIO DE AGUA POTABLE

Fuente: Interagua C. Alta Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Alcantarillado sanitario

Interagua, presta este servicio bajo la modalidad de la recolección

de aguas servidas de alcantarillado sanitario, por medio de redes

domiciliarias, pozos sépticos, letrinas u otros sistemas, en las áreas

geográficas donde exista la infraestructura de red pública.

GRÁFICA N° 4

ALCANTARILLADO SANITARIO

Fuente: Interagua C. Ltda. Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Introducción y Antecedentes 14

Alcantarillado pluvial

El alcance del servicio que presta Interagua, del drenaje pluvial

comprende las labores de recolección, conducción y disposición final de

las aguas lluvias, a través de la infraestructura que corresponden al

ordenamiento urbanístico, aceras y bordillos, sumideros, tirantes,

colectores, ductos o canales abiertos.

GRÁFICO N° 5

SERVICIO DE ALCANTARILLADO PLUVIAL (AGUAS LLUVIAS)

Fuente: Interagua C. Ltda. Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

1.2.8.1 Recursos productivos

Interagua, entre sus distintas actividades de trabajo como recurso

productivo operacional poseen:

1.2.9 Recurso Humano

En el presente trabajo, mostraremos el recurso humano que trabaja

en el proceso de mantenimiento del sistema, tanto administrativos como

técnicos con que cuentan la gestión y administración del taller mecánico

ubicado en la sede Progreso, los cuales intervienen de manera directa e

indirecta en la realización de las actividades técnico-administrativos que

posee el mantenimiento de los equipos e infraestructura de las Sede

Operativas.

Introducción y Antecedentes 15

GRÁFICO N° 6

ESTADÍSTICAS

Fuente: Investigación de campo

Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

CUADRO N° 1

DENOMINACIÓN Y CARGOS EN EL DEP. DE MANTENIMIENTO

Denominación de Cargo en la Empresa

Número de personas en el

cargo

DIRECTOR 1

GERENTE GENERAL 1

SUBGERENTE 4

JEFE DE SECCION 8

SUPERVISOR 24

TECNICO 24

OPERADORES 16

TOTAL 78 Fuente: Interagua Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Manual de cargos y funciones del departamento de Mantenimiento

del Sistema

Según el autor (Álvarez ,2008), define el manual de funciones y

procedimientos como:

Un instrumento administrativo que contiene en forma explícita,

ordenada y sistema información sobre objetivos, políticas, atribuciones,

organización y procedimientos de los órganos de una institución; así como

las instrucciones o acuerdos que se consideran necesarios para la

ejecución del trabajo asignado al personal. (Álvarez, 2008)

A continuación, se detallarán las principales funciones del personal.

Introducción y Antecedentes 16

CUADRO N° 2

FUNCIONES DEL PERSONAL DEL DEP. DE MANTENIMIENTO

Director: Coordinar en la Gerencia, las diferentes actividades y la presentación de los Servicios Generales.

Vigilar y Controlar el cumplimiento de las Ordenanzas, Acuerdos, Decretos, etc.

Gerenciar los recursos humanos, materiales y financieros.

Gerente General: El gerente es el encargado de administrar, controlar y dirigir los recursos y funcionamiento de la empresa y asegurar su óptimo funcionamiento.

Sub-Gerente: La persona a desempeñar este cargo debe controlar, transmitir y supervisar las operaciones y funciones delegados por el gerente general, así como obtener los informes de control y supervisión de cada uno de los departamentos para presentarlos.

Jefe: Es la persona que hace de enlace entre las oficinas administrativas y oficinas financieras y que la producción no baje su nivel.

Se encarga de pedir todo lo que es requerimientos ya sea en el Área de insumos, producción y mantenimiento es decir compra de repuestos y equipos.

Supervisor: Se encarga de realizar los reportes tanto de mantenimiento eléctrico, mecánico y electrónico, generando los pedidos para suministrar a los técnicos y operadores para que no pare la producción y todo lo que es información del trabajo.

Técnico Eléctrico: La función básicamente está encaminada en lo que comprende mantenimiento eléctrico, es decir revisión de paneles de control, instalaciones eléctricas de las estaciones y equipos.

Técnico Mecánico: Da mantenimiento en especial a los equipos mecánicos, bombas, válvulas, agitadores, sistemas hidráulicos, rodamientos, dosificadores en las estaciones y sedes operativas.

Operadores: Según el turno que le corresponde alterna su trabajo en la

casa de cloración, cuarto de bombas y válvulas de la estación de bombeo.

Debe estar pendiente del nivel de consumo en el dosificador de cloro, para luego realizar cambios de tanque y bombas en turnos asignados, para el proceso de pre-cloración como para el de post cloración.

Controla en sus reportes de operación de bombas en los distintos procesos de servicios.

Controla los niveles de reservorios de producto procesado y caudal de operación en todo el proceso. Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Introducción y Antecedentes 17

1.2.9.1 Recursos técnicos – herramientas

Este recurso que se va a nombrar es muy importante debido a que

es un rubro de cantidad mayoritaria dentro de estas operaciones ya que

todos los equipos y herramientas que se enumeraran forman parte directa

en la realización de las actividades de mantenimiento electromecánico

que se realiza en la sede Progreso de la empresa Interagua.

CUADRO N° 3

EQUIPOS Y MAQUINARIAS DE LA EMPRESA

Cantidad Maquinaria Marca

25 Hidrocleaner International

2 Extractor International

2 Grúa Chevrolet

3 Volqueta Jac

2 Montacargas Toyota

1 Prensa Hidráulica Imabe Iberica

1 Sierra Eléctrica Black Decker

1 Soldadora Lincon

2 Taladro pedestal Drill Pess

4 Compresores Black Decker

1 Tanques Oxigeno Oxiacetilenico

1 Tanques de Acetileno Oxiacetilenico

1 Hidrolavadora Fag

2 Extractor de Rodamientos Fag

3 Tecle eléctrico Yale

1 Amoladoras Black Decker

2 Multímetro Fluke

2 Esmeril de banco Dewalt

2 Juegos de dados Proto

2 Juegos de llaves Proto

2 Juegos de puntas exagonales Proto

2 Llaves de tubo Proto Fuente: Interagua C. Ltda. Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

1.2.9.2 Recursos tecnológicos

Interagua posee sus recursos tecnológicos en distintas áreas:

Facturación Electrónica: Automatizado la emisión de comprobantes de

venta (facturas).

Introducción y Antecedentes 18

El programa SMART BLUE: Es la comunicación a través del portal

web, con sus clientes.

Alineador de ejes skf 80

TKSA 80 es una resistente herramienta inalámbrica de alineación

de ejes por láser que se puede utilizar en entornos rigurosos. Este

sistema proporciona un conocimiento experto inmediato gracias a su

proceso integrado de alineación paso a paso, desde la preparación,

inspección y evaluación, pasando por la corrección, el informe y el

análisis. El sistema incorpora los últimos conocimientos sobre alineación

basándose en décadas de experiencia SKF en equipos rotativos (Ver

Anexo n°.1)

Megger sonel

Permite realizar medidas de la resistencia de conexiones a tierra

empleando electrodos auxiliares, la resistencia de conexiones a tierra

empleando electrodos auxiliares y pinzas (para la medición de conexiones

a tierra múltiples), la resistencia de conexiones a tierra empleando pinzas

dobles (para la medición de conexiones a tierra cuando no se pueden

utilizar electrodos auxiliares). (Ver Anexo n°.2)

Cámara térmica flir systems

La imagen dinámica multiespectral (MSX) para facilitar la

interpretación de una imagen, añade definición del espectro visible a las

imágenes IR mediante la detección de los bordes de los objetos y la

inclusión de este detalle en la termografía.

El texto se convierte en visible con claridad, de tal modo que se

puede leer una etiqueta o identificador dentro de la imagen. (Ver Anexo

n°.3)

Introducción y Antecedentes 19

Medidor de vibración skf

El analizador microlog AX es el analizador de pantalla grande más

avanzado que ofrece SKF en la actualidad.

Las características del Microlog AX permiten capturar rápidamente

una amplia graduación de vibraciones. (Ver Anexo n°.4)

Cámara de inspección sd endoscam

La cámara para diámetros pequeños y diámetro de giro reducido

permite inspeccionar acometidas de hasta 85’ (25m) con codos cerrados

en acometidas de 1” (25mm). Puede pasar por codos a 90ª de 30mm en

adelante en muchos sistemas de tuberías. (Ver Anexo n°.5)

Aireadores oxystar

Los aireadores OXYSTAR de FUCHS son utilizados para introducir

oxígeno en lagunas, tanques ecualizadores o reactores de lodos

activados. Además de proveer una aireación de burbuja fina, los

aireadores también proveen un buen flujo y mezcla de agua residuales en

el reactor. (Ver Anexo n°.6).

Estaciones de Bombeo y Rebombeo de Agua Potable, Aguas

Servidas, Aguas Pluviales y Recloradoras divididas en sector Norte y Sur

de la Ciudad de Guayaquil y Parroquias aledañas.

1.2.9.3 Taller Electromecánico

En el Taller se realizan todos los mantenimientos correctivos del

Departamento de Sistema, este está ubicado en la Sede Progreso

(AASS).

Introducción y Antecedentes 20

GRÁFICO N° 7

TALLER ELECTROMECÁNICO

Fuente: Interagua C. Ltda. Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

1.2.9.4 Estaciones de agua potable

Las Estaciones de bombeo de agua potable son estructuras

destinadas a elevar fluidos desde un nivel energético inicial a un mayor.

La función de las estaciones de bombeo agua potable, es impulsar el

agua tratada hacia los sectores que normalmente por la línea de

impulsión no les llega: y en otros casos porque están asentadas las

viviendas.

GRÁFICO N° 8

PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE

Fuente: Interagua C. Ltda. Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Introducción y Antecedentes 21

CUADRO N° 4

ESTACIONES DE AGUA POTABLE ZONA NORTE

Estación de Rebombeo AAPP. Santa Ana

Estación de Rebombeo AAPP. El Carmen

Estación de Rebombeo AAPP. Booster del Carmen

Estación de Rebombeo AAPP. Mapasingue Alto

Estación de Rebombeo AAPP. Mapasingue Bajo

Estación de Rebombeo AAPP. Booster Prov. Mapasingue

Estación de Rebombeo AAPP. Urbanor

Estación de Rebombeo AAPP. Ciudad Colon

Estación de Rebombeo AAPP. Loma vista

Estación de Rebombeo AAPP. Booster Bastión Norte

Estación de Rebombeo AAPP. Bastión Tanq. 35-60N

Estación de Rebombeo AAPP. Bastión Tanq. 60-85N

Estación de Rebombeo AAPP. Sergio Toral 30-60

Estación de Rebombeo AAPP. Booster Bastión Sur

Estación de Rebombeo AAPP. Bastión Tanq. 35-60 S

Estación de Rebombeo AAPP. Bastión Tanq. 60-85 S

Estación de Rebombeo AAPP. Pastor Vera

Estación de Rebombeo AAPP. Mirador del Norte

Estación de Rebombeo AAPP. Pancho Jácome

Estación de Rebombeo AAPP. María Eugenia

Estación de Rebombeo AAPP. Juan Montalvo

Estación de Rebombeo AAPP. Voluntad de Dios

Estación de Rebombeo AAPP. Carlos Magno

Estación de Rebombeo AAPP. Cerro El Jordán

Estación de Rebombeo AAPP. Sauces IX

Estación de Rebombeo AAPP. Lomas de Urdesa

Estación de Rebombeo AAPP. Ciudad Victoria Fuente: Interagua C. Ltda. Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Introducción y Antecedentes 22

CUADRO N° 5

ESTACIONES DE AGUA POTABLE ZONA SUR

Estación de Rebombeo AAPP. 9 de Enero

Estación de Rebombeo AAPP. Cumbres

Estación de Rebombeo AAPP. Santa Cecilia

Estación de Rebombeo AAPP. Bim Bam Bum Bajo

Estación de Rebombeo AAPP. Bim Bam Bum Media Luna

Estación de Rebombeo AAPP. Booster Los Ceibos

Estación de Rebombeo AAPP. Los Senderos

Estación de Rebombeo AAPP. Los Parques

Estación de Rebombeo AAPP. Paraíso

Estación de Rebombeo AAPP. Vía a la Costa Km. 14.5 E1

Estación de Rebombeo AAPP. Booster Torres del Salado

Estación de Rebombeo AAPP. Booster Crisol

Estación de Rebombeo AAPP. Booster Bosques La Costa

Estación de Rebombeo AAPP. 29 de Abril

Estación de Rebombeo AAPP. Laboratorios de Medidores

Estación de Rebombeo AAPP. Trinitaria

Estación de Rebombeo AAPP. San Eduardo

Estación de Rebombeo AAPP. Bellavista Fuente Alta

Estación de Rebombeo AAPP. Bellavista Fuente Baja

Estación de Rebombeo AAPP. Virgen del Cisne Alta

Estación de Rebombeo AAPP. Virgen del Cisne Baja

Estación de Rebombeo AAPP. Tenguel Fase 2

Estación de Rebombeo AAPP. Tenguel 1

Estación de Rebombeo AAPP. Tenguel 2

Estación de Rebombeo AAPP. Tenguel 3

Estación de Rebombeo AAPP. Tenguel Buena Vista

Estación de Rebombeo AAPP. Tenguel El Conchero

Estación de Rebombeo AAPP. Tenguel Esperanza Carmen

Estación de Rebombeo AAPP. Tenguel Israel

Estación de Rebombeo AAPP. Agua Piedra

Estación de Rebombeo AAPP. Campo Alegre

Estación de Rebombeo AAPP. Pozo Erazmo Fuente: Interagua C. Ltda. Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

1.2.9.5 Estaciones de aguas servidas

Las estaciones de aguas servidas son instalaciones construida y

equipadas para transportar las aguas residuales generadas por el sector

urbanístico, empresas u otras identidades la cual almacena todo el caudal

y esta es bombeado a las lagunas de oxidación, quien se encarga de su

respectivo proceso.

Introducción y Antecedentes 23

GRÁFICO N° 9

ESTACIONES DE AGUAS SERVIDAS

Fuente: Interagua C. Ltda. Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

CUADRO N° 6

ESTACIONES DE AGUAS SERVIDAS ZONA NORTE

Estación de Bombeo AASS. Alborada XIII

Estación de Bombeo AASS. Ferroviaria

Estación de Bombeo AASS. Bosques del Salado

Estación de Bombeo AASS. Urdenor

Estación de Bombeo AASS. Estrella del Mar

Estación de Bombeo AASS. El Cóndor

Estación de Bombeo AASS. Cooperativas varias 1

Estación de Bombeo AASS. Cooperativas varias 2

Estación de Bombeo AASS. Cooperativas varias 3

Estación de Bombeo AASS. Cooperativas varias 4

Estación de Bombeo AASS. Cooperativas varias 5

Estación de Bombeo AASS. Bastión 1

Estación de Bombeo AASS. Bastión 2

Estación de Bombeo AASS. Bastión 3

Estación de Bombeo AASS. Bastión 4

Estación de Bombeo AASS. Mi Comisariato

Estación de Bombeo AASS. Briz Sánchez

Estación de Bombeo AASS. Progreso

Estación de Bombeo AASS. Garzota

Estación de Bombeo AASS. Vergeles 1

Estación de Bombeo AASS. Vergeles 2

Estación de Bombeo AASS. Mucho Lote II Cerro Colorado

Estación de Bombeo AASS. Mucho Lote II Urbanización

Estación de Bombeo AASS. Mapasingue- Miraflores

Estación de Bombeo AASS. Juan Montalvo

Estación de Bombeo AASS. Maxigraf

Estación de Bombeo AASS. El Tornillo

Estación de Bombeo AASS. Guayacanes

Estación de Bombeo AASS. Montebello

Estación de Bombeo AASS. Caracol

Estación de Bombeo AASS. Orquídeas

Estación de Bombeo AASS. Mucho Lote Fuente: Interagua C. Ltda. Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Introducción y Antecedentes 24

CUADRO N° 7

ESTACIONES DE AGUAS SERVIDAS ZONA SUR

Estación de Bombeo AASS. Guasmo H

Estación de Bombeo AASS. Guasmo J

Estación de Bombeo AASS. Guasmo F

Estación de Bombeo AASS. Guasmo G

Estación de Bombeo AASS. Guasmo E1

Estación de Bombeo AASS. Guasmo D

Estación de Bombeo AASS. Guasmo B

Estación de Bombeo AASS. Guasmo I

Estación de Bombeo AASS. Pradera

Estación de Bombeo AASS. Puerto Azul

Estación de Bombeo AASS. San Eduardo

Estación de Bombeo AASS. 18 de Agosto

Estación de Bombeo AASS. Javier Salitral

Estación de Bombeo AASS. Belo Horizonte 1

Estación de Bombeo AASS. Belo Horizonte 2

Estación de Bombeo AASS. Belo Horizonte 3

Estación de Bombeo AASS. Trinitaria 1

Estación de Bombeo AASS. Trinitaria 2

Estación de Bombeo AASS. Trinitaria 3

Estación de Bombeo AASS. Trinitaria 4

Estación de Bombeo AASS. Trinitaria 5

Estación de Bombeo AASS. Trinitaria 6

Estación de Bombeo AASS. Trinitaria 7

Estación de Bombeo AASS. La Chala

Estación de Bombeo AASS. Guasmo E2

Estación de Bombeo AASS. Terranostra 2 G1

Estación de Bombeo AASS. Terranostra 2 G2

Estación de Bombeo AASS. Terranostra 2 G3

Estación de Bombeo AASS. Arcadia Fuente: Interagua C. Ltda. Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

1.2.9.6 Estaciones Aguas Lluvias

Las estaciones aguas lluvias, fueron construida desde las etapas

de las lluvias fuertes y fenómenos del niño que provocaban las

inundaciones en los sectores de nivel bajo.

Introducción y Antecedentes 25

GRÁFICO N° 10

ESTACIONES DE AGUAS LLUVIAS

Fuente: Interagua C. Ltda. Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Estaciones de agua lluvia zona Norte

Estación de bombeo AALL. Ferroviaria

Estación de bombeo AALL. Ferroviaria

1.2.9.7 Estaciones de agua potable (recloradoras)

En las estaciones recloradoras, se realiza la inyección del cloro

para mejorar el PH, eliminando cualesquiera partículas de impurezas.

GRÁFICO N° 11

ESTACIONES DE AGUA POTABLE RECLORADORAS

Fuente: Interagua C. Ltda. Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Introducción y Antecedentes 26

Estaciones de agua potable reclorada Zona Norte

Estación de Reclorinacion AAPP. Santa Ana

Estación de Reclorinacion AAPP. Universidad Estatal

Estación de Reclorinacion AAPP. Ciudad Victoria

Estaciones de agua potable recloradora Zona Sur

Estación de Reclorinacion AAPP. Aurora Estrada

Estación de Reclorinacion AAPP. Barcelona

Estación de Reclorinacion AAPP. Bellavista

Estación de Reclorinacion AAPP. Progreso

Estación de Reclorinacion AAPP. Vía a la Costa Km. 14

1.2.9.8 Estaciones de laguna (oxidación – aireadores)

Estos trabajos fueron construidos a un modelo de aireador, que

trabaja aprovechando el generador. El impulsor genera la diferencia de

presión suficiente para introducir aire al seno del líquido y el mezclar

adecuadamente los fluidos en el tanque de pruebas.

GRÁFICA N° 12

ESTACIONES DE LAGUNA OXIDACIÓN - AIREADORES

Fuente: Interagua C. Ltda. Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Introducción y Antecedentes 27

Estaciones de laguna oxidación-aireadores Zona Norte

Estación de Bombeo Laguna Flor de Bastión

Estación Sdard Laguna Flor de Bastión

Estación Sdard Laguna Guayacanes- Samanes

Estación Sdard Laguna Metrópolis 1

Estaciones de laguna oxidación-aireadores Zona Sur

Estación AASS. Stard Terranostra 1 Menor

Estación AASS. Sdard Terranostra 2

Estación AASS. Sdard Valle Alto

Estación AASS. Sdard PortoFino

Estación AASS. Sdard Via al Sol

Estación AASS. Sdard BeloHorizonte 2

Estación AASS. Sdard Arcadia

Estación AASS. Sdard BeloHorizonte 3

1.3 Proceso de producción

Las Estaciones de bombeo son un conjunto de estructuras civiles,

equipos, tuberías y accesorios, que toman el agua directa o

indirectamente de la fuente abastecimiento y la impulsión a un reservorio

de almacenamiento o directamente a la red de distribución.

También se puede decir que las estaciones de bombeo son

estructuras destinadas a elevar un fluido desde un nivel energético inicial

a un nivel energético mayor. Su uso es muy extendido en los varios

campos de la ingeniería, así, se utilizan en:

Red de Alcantarillado, cuando los centros poblados se sitúan en

zonas muy planas, para evitar que las alcantarillas estén a profundidades

mayores a los 4 – 5 metros.

Introducción y Antecedentes 28

Sistemas de drenaje, cuando el terreno a drenar tiene una cota

inferior al recipiente de las aguas drenadas.

GRÁFICO N° 13

ELEMENTOS DEL SISTEMA DE BOMBEO

Fuente: Interagua c. Ltda. Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Se adopta el diseño características para Estaciones de Bombeo de

cámara húmeda con bombas sumergibles que incluye los siguientes

elementos:

Cámara de ingreso de caudal

Compuerta para apertura o suspensión del ingreso de caudal.

Tramo de canal luego de la cámara de ingreso, para conducir el

influente hasta la cámara de bombeo.

Triturador de base instalada en el caudal de ingreso, inmediatamente

después de la compuerta. Este equipo fracciona los sólidos gruesos en

partículas pequeñas, que pueden ingresar a la succión y ser

bombeadas.

Introducción y Antecedentes 29

Cámara de bombeo en la que se ubican las bombas sumergibles.

Conjunto de válvulas y accesorios de múltiples de impulsión.

Línea de Impulsión.

Equipamiento Electromecánico.

Diagrama de flujo de proceso

Mediante el siguiente diagrama de flujo se muestra el proceso

operacional del sistema de bombeo de la estación guayacanes de la

empresa interagua.

Para (Lee, 2010) “Un diagrama de flujo describe el flujo de

información, clientes, empleados, equipos o materiales, a través de un

proceso. No existe un formato preciso, por lo cual es posible dibujar el

diagrama simplemente con cuadros, líneas y flechas. Lo más común es

que aquí se identifiquen las operaciones que son esenciales para el éxito

y aquellas en las que se producen fallas con más frecuencia”.

Según (Lee, 2010) “Una gráfica de proceso es una forma de

registrar todas las actividades que realiza una persona (o maquina) en

una estación de trabajo, al atender a un cliente (o al trabajar con

materiales).

Se han agrupado las actividades en cinco categorías”.

Operación. - Modifica, crea o agrega algo.

Transporte. - Mueve el objeto de estudio de un lugar a otro.

Inspección. - Revisa o verifica algo.

Retraso. - Se presta cuando el objeto se queda detenido después de

una acción posterior.

Almacenamiento. - Ocurre cuando algo es separado para usarse

después.

Introducción y Antecedentes 30

Después de haber elaborado la gráfica de un proceso, el analista a

veces calcular el coste anual de todo el proceso. Entonces se convierte

en una forma de comparación frente a la cual se podrán evaluar otros

métodos para realizar ese proceso”. Es un diagrama que expresa

gráficamente las distintas operaciones que componen un procedimiento o

parte de este, por medio de símbolos, estableciendo su secuencia

cronológica.

El Objetivo fundamental del diagrama es indicar el flujo de todo el

trabajo de un departamento y de toda la empresa u organización,

principales instrumentos en la realización de métodos y sistemas, es

importante que se elabore de forma secuencial y cronológica.

Las Ventajas, favorecen la compresión del proceso.

Identifica los problemas y las oportunidades de procesos.

Muestran las interfaces cliente – proveedor y las transacciones que

en ellas se realizan.

Son una excelente herramienta para capacitar a los nuevos

empleados.

Permiten el mejoramiento continuo en los procesos.

Ayudan a minimizar los tiempos hombres – maquinas, costos.

Normalmente el propósito de esta grafica es el de disponer la

secuencia de operaciones de los recursos, para que así se obtenga un

tiempo optimo o mínimo de cada proceso productivo. Hay que notar que

la gráfica describe un ciclo completo de la actividad y selecciona

arbitrariamente un punto inicial de actividades, y se grafica hasta llegar al

ciclo.

Introducción y Antecedentes 31

GRÁFICO N° 14

DIAGRAMA DE FLUJO DE PROCESOS

Fuente: Interagua celda Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Ingreso de Caudal

CAMARA

BOYAS

BAYY PASS

ENCENDIDO DE BOMBAS

VALVULAS

DESCARGA DE

Introducción y Antecedentes 32

GRÁFICO N° 15

SIMBOLOGÍA DEL DIAGRAMA DE FLUJO

Fuente: Interagua celda Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

GRÁFICO N° 16

DIAGRAMA DE RECORRIDO DE LA ESTACIÓN EB GUAYACANES

Fuente: Interagua celda Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

El Caudal es Impulsado hacia las Lagunas

de Oxidacion y Tratamiento respectivo.

Valvulas de

Compuerta

Valvulas

Cheque

IMPULSION

Ingreso de Caudal de la recoleccion de

Aguas Servidas y Pluviales de sectores

Urbano e Industrias.

Paso de Caudal por la rejilla de ingreso,

recolectando objetos grandes que

puedan afectar a las bombas.

Almacenamiento del Caudal, lista para

ser el respectivo Bombeo.

Se progaman quedando lista para el

encendido de las Bombas, verificando

alguna novedad.

Se encienden las Bombas, realizando la

descarga adecuada y verificando alguna

novedad.

Valvula totalmente abierta para su

apertura comun en la descarga del

caudal.

Valvula sin fallas, ni novedad, para que

no existan retornos en la lineas de

Impulsion.

SIMBOLOS OPERACIÓN DETALLES

Ingreso de

Caudal

Paso por Rejilla

Almacenamiento

Boyas

Encendido de

Bombas

REJILLA

1

2

4

5BOYAS

6

7

8

COMPUERTA3

BOMBABOMBA BOMBA

VALVULA VALVULA VALVULA

TABLERO ELECTRICO

3

Introducción y Antecedentes 33

1) Ingreso de Caudal a tubería afluente.

2) Paso por rejilla, retenedora de sólidos y basura

3) Paso por la compuerta principal

4) Ingreso a cámara pequeña

5) Ingreso a cámara (Colector principal) de la estación.

6) Activación de Boyas

7) Bombas lista por encender

8) Descarga de caudal por válvulas.

CAPÍTULO II

SITUACIÓN ACTUAL Y DIAGNÓSTICO

2.1 Situación Actual

Entre las mayores prioridades de la concesionaria, está la de dotar

de Agua Potable y Alcantarillado a zonas urbanas marginales de la ciudad

de Guayaquil que hoy carecen del acceso a estos servicios, así como dar

mantenimiento continuo a las redes de agua potable y alcantarillado

existentes. La estación de bombeo Guayacanes está dentro de la

Parroquia Tarqui ubicada en el centro de la Calle 20 NE cerca a la

intersección 6 Callejón 19 BNE. La estación actualmente descarga al este

a través de tubería de impulsión hacia el sistema de lagunas Guayacanes

Samanes para su tratamiento y posterior descarga al Río Daule.

GRÁFICO N° 17

UBICACIÓN DE LA ESTACIÓN DE BOMBEO GUAYACANES

Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Situación Actual y Diagnóstico 35

Capacidad Actual de la Estación de Bombeo

La capacidad actual del ingreso de aguas servidas a la estación es

la que se presentará a continuación.

El siguiente cuadro muestra las estadísticas de la población a

servirse de la parroquia Tarqui y para la cual fue creada la estación.

CUADRO N° 8

ESTADÍSTICAS DE CENSO POBLACIONAL PARA LA PARROQUIA

TARQUI

Año Población (hab.)

1990 471.118

2001 611.936

2010 1.050.826

2015 1.079.198

Fuente: INEC Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

A continuación, se estimará la diferencia entre la capacidad

instalada del proyecto y la capacidad actual de las aguas servidas que

generan las urbanizaciones e industrias del sector que recoge la estación

de bombeo.

Sin embargo, la parroquia Tarqui comprende ciudadelas como

todas las etapas de Sauces, Brisas del Rio, todas las etapas de Los

Samanes, Estrella del Mar, Mucho Lote, etc.; la estación de bombeo

Guayacanes sólo abarca las ciudadelas Sauces IV-V y Guayacanes, por

lo que se estima un área de servicio aproximada de 445 Ha (4.45 Km2).

2.1.1 Caudal de Diseño o Capacidad de producción

Para el sistema de alcantarillado tanto de aguas residuales como

pluviales, se plantea la siguiente metodología.

Situación Actual y Diagnóstico 36

El agua residual urbana está constituida por la suma de sus aguas

domésticas, industriales, comerciales e institucionales, en caso de que un

tipo de aporte no exista, este simplemente no se suma.

Por lo que se tiene:

2.1.1.1 Aporte doméstico AD

El aporte doméstico estará dado por la siguiente expresión:

𝐴𝐷 =𝑃 × 𝐷𝑜𝑡.× 𝑅

86400

Tomado de: (TFB-Flygt S.A., 2004)

Dónde:

Sím. Descripción Unidad

AD Caudal medio diario de aguas residuales domesticas [ l/s]

Dot. Consumo por habitante [l/hab.-día]

P Población servida [hab.]

R Coeficiente de retorno [%]

El coeficiente de retorno R es la relación entre el agua limpia

consumida y la vertida a la red de saneamiento, para el presente estudio,

se estimará en el 80%.

2.1.1.2 Consumo por Habitante Dot

El valor del consumo diario de agua por habitante, conocido como

la dotación por habitante, dependerá del nivel socio económico, del clima,

de la fecha, de la cantidad de la población asentada en la zona de

estudio, según el siguiente cuadro:

Situación Actual y Diagnóstico 37

CUADRO N° 9

DOTACIÓN POR LITRO DE AGUA POR HABITANTE

Población Clima Dotación o consumo por habitante

(l/hab-día)

Hasta 5000

Frio De 120 a 150

Templado De 130 a 150

Cálido De 170 a 200

De 5000 a 50.000

Frio De 180 a 200

Templado De 190 a 220

Cálido De 200 a 220

Más de 50.000

Frio Más de 200

Templado Más de 220

Cálido Más de 230 Fuente: Instituto Ecuatoriano de Obras Sanitarias

Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Para la estación de bombeo se ha considerado servir a una

densidad de población de 200 hab/Ha, debido a que, según la estación o

fecha del año los consumos pueden variar y por poseer en su mayoría

construcciones de una sola planta.

Para el periodo máximo de diseño se debería considerar la

densidad de saturación que es de 250 hab/Ha.

2.1.1.3 Aportes comerciales AC

Debido a la población fluctuante de los sectores comerciales

durante las horas del día y durante los días de la semana, los valores de

densidad y máxima población de consumo por habitante son difíciles de

evaluar. Sin embargo, para propósitos de diseño se adopta un caudal

medio diario de 2.0 l/s-Ha, suponiendo un porcentaje de alto retorno.

𝐴𝐶 = 2.0 𝑙 𝑠 − 𝐻𝑎⁄

Ac Aporte Comerciales

Aporte de 2.0 l/s Ha

Situación Actual y Diagnóstico 38

2.1.1.4 Aportes industriales AI

Los aportes industriales deberían determinarse por cada vertido en

particular ya que estas fluctúan muy sustancialmente de acuerdo al tipo y

tamaño de la industria, así como el grado de recirculación y los procesos

de tratamiento.

Sin embargo, para pequeña industria localizada y polígonos de

industria ligera, para estimar el aporte industrial puede utilizarse un caudal

de 1.5 l/s-ha de zona industrial.

𝐴𝐼 = 1.5 𝑙 𝑠 − 𝐻𝑎⁄

AI : Aporte Industrial

Aporte de 1.5 l/s Ha

2.1.1.5 Aportes institucionales AIT

Los aportes de aguas concentradas, tales como cuarteles,

hospitales, escuelas, hoteles, universidades y establecimientos similares,

deberán manejarse como aportes domésticos calculados con una

densidad de población de 500 hab/Ha, un consumo de 250 l/hab-día y un

coeficiente de retorno de 90%, que equivale a adoptar 1.3 l/s-Ha del área

bruta de la concentración especial.

𝐴𝐼𝑇 = 1.3 𝑙 𝑠 − 𝐻𝑎⁄

AIT : Aporte Institucionales

Aporte de 1.3 l/s Ha

Situación Actual y Diagnóstico 39

2.1.1.6 Caudal medio diario de aguas residuales QMD

El caudal medio diario de aguas residuales QMD, estará dado por

la sumatoria de los diferentes aportes determinados, de acuerdo con lo

anterior expuesto.

𝑄𝑀𝐷 = 𝐴𝐶 + 𝐴𝐶 + 𝐴𝐼 + 𝐴𝐼𝑇

Qmd : Caudal Medio Diario

Ac : Aporte Comerciales

AL : Aporte Industriales

AIT : Aporte Institucionales

2.1.1.7 Caudal máximo horario QMH

El sistema de alcantarillado debe estar diseñado para evacuar la

punta diaria de caudal del día de máximo aporte; no obstante, para su

estimación el caudal máximo horario del día máximo QMH, se puede

determinar multiplicando el caudal medo diario QMD por un factor f

comprendido entre 2 y 3:

f=3 Para caudales pequeños menores a 50 l/s

f=2 Para caudales grandes superiores a400 l/s

f=(2;3) Para caudales entre 50 l/s y 400 l/s,

(intrapolación)

𝑄𝑀𝐻 = 𝑓 × 𝑄𝑀𝐷

Para el presente estudio se utilizó el valor de 2 para el factor.

2.1.1.8 Aportes de aguas de infiltración Qi

Los aportes por infiltración dependerán de la localización de las

conducciones respecto al nivel freático de la zona y al estado de

Situación Actual y Diagnóstico 40

conservación de las mismas. Se estimará multiplicando el coeficiente de

infiltración de la zona Ci por la sumatoria de las longitudes de los distintos

tramos de conducción correspondientes a cada zona en Km.

𝑄𝑖 = 𝐶𝑖 × Σ𝐴

Qi Caudal de infiltración

Ci Coeficiente de infiltración

ƩA Total de longitud de tuberias

El coeficiente de infiltración Ci, será el producto del coeficiente de

terreno Ctr, por el factor de corrección en función del estado de las

conducciones Cec.

Estos coeficientes serán los siguientes:

CUADRO N° 10

COEFICIENTE DE TERRENO CTR

Categoría de Zona Valor del Coeficiente

Zonas de Alta Infiltración (A): Áreas planas o llanos cuya diferencia de nivel con las laderas o lomas cercanas (a menos de 1Km) sea superior a 100 m o estén en cercanías de un rio, lago, pantano o similar.

4 l/s por Km de conducción

Zona de media Infiltración (M): Áreas planas o llanos cuya diferencia de nivel con las laderas o lomas cercanas (a menos de 1 Km) sea menor de 100 m y no estén en las cercanías de un río, lago, pantano o similar.

3 l/s por Km de conducción

Zonas de Baja Infiltración (B): Zonas con pendientes superiores al 5% o con niveles freáticos especialmente profundos, y por tanto alejados en más de 10 m de la cota de las conducciones.

2 l/s por Km de conducción

Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Se asumió 2.2 para el presente estudio.

Situación Actual y Diagnóstico 41

Factor de corrección en función del estado de las conducciones

Este se estima en los siguientes términos:

Conducciones nuevas y con sellado fiable: Cec= 0.4

Conducciones nuevas y con sellado dudoso: Cec= 0.8

Conducciones viejas, pero con un estado aceptable: Cec= 1

Conducciones viejas y en mal estado: Cec= 1.4

Se asumió 0.8 para el presente estudio.

2.1.1.9 Aportaciones por correcciones erradas QCE

Aunque se trate de redes separativas de aguas residuales y

pluviales, frecuentemente aparecerán conexiones erradas, las cuales

corresponden básicamente a la incorporación de los desagües pluviales

(bajantes de los tejados y los patios) no controladas a la red sanitaria; en

estos casos, se debe evaluar tales caudales y adicionarlos al caudal de

diseño de aguas negras. En general, para los sistemas de alcantarillados

separados, las redes internas son proyectadas en forma independiente

desde el interior de las edificaciones, por tal razón no deberían

presentarse aportes por conexiones erradas en los colectores sanitarios.

Sin embargo, como medida preventiva del diseño se debe considerar

como mínimo los siguientes aportes:

Sector S Coeficiente de conexiones erradas Cce

1: Residencial 0.001 l/s-hab

2: Comercial, Institucional o Industrial 0.20 l/s-Ha

El caudal por conexiones erradas Qce se determinará multiplicando

el coeficiente de conexiones erradas Cce por la población de zonas

residenciales; o por la superficie en las zonas comerciales, institucionales

o industriales.

Situación Actual y Diagnóstico 42

2.1.1.10 Caudal de diseño Qn

El caudal de diseño de los colectores de aguas residuales Qn se

obtendrá sumando al caudal máximo horario del día máximo, los aportes

por infiltración y por conexiones erradas así:

𝑄𝑛 = 𝑄𝑀𝐻 + 𝑄𝑖 + 𝑄𝐶𝐸

Dónde:

Qn Caudal de diseño en l/s

QMH Caudal máximo horario en l/s

Qi Caudal debido a infiltraciones en l/s

QCE Caudal por conexiones erradas en l/s

Construcción de la Estación (Aproximadamente 30 años de

servicio)

Capacidad Instalada = 421,6 l/s

Población servida = 66.468 hab

Con la metodología redactada anteriormente, estimamos la

situación actual que genera la población con sus aguas servidas que

ingresa en la estación.

CUADRO N° 11

VALORES DE COEFICIENTES PARA EL CAUDAL DE DISEÑO

Símbolo Descripción Unidad Valor

AC Uso de tierra por aportes comerciales [Ha] 13.35

AI Uso de tierra por aportes industriales [Ha] 0

AIT Uso de tierra por aportes institucionales [Ha] 8.9

f Para caudales mayores 400 l/s [--] 2

Ctr Coeficiente de terreno Ctr [ l/s-Km ] 2

Fc Factor de corrección en función del estado de las

conducciones [--] 0.8

ΣA Total, de longitud de tuberías [ Km ] 60

Cce Coeficiente de conexiones erradas Cce [l/s-Ha] 0.0

01

Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Situación Actual y Diagnóstico 43

CUADRO N° 12

CÁLCULO DEL CAUDAL DE DISEÑO

Símbolo Descripción Unidad Valor

A Área residencial bruta a servir [Ha] 445.00

D Densidad bruta de población [ hab./Ha] 200.00

Dot. Consumo por habitante [ l/hab.-día] 150.00

P Población servida [hab.] 84,550.00

R Coeficiente de retorno [%] 0.80

AD Caudal medio diario de aguas residuales domesticas [ l/s ] 117.43

AC Aportes comerciales [ l/s-Ha ] 26.70

AI Aportes industriales [ l/s-Ha ] 0.00

AIT Aportes institucionales [ l/s-Ha ] 11.57

QMD Caudal medio diario de aguas residuales [ l/s ] 155.70

QMH Caudal máximo horario QMH [ l/s ] 311.40

Ci Coeficiente de infiltración [ --] 1.60

ΣA Total, de longitud de tuberías [ Km ] 60.00

Qi Caudal de infiltración [ l/s ] 96.00

QCE Aportaciones por correcciones erradas [ l/s ] 84.55

Qn Caudal de diseño [ l/s ] 491.95 Fuente: Interagua Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Por lo que la estación de bombeo recibe un caudal aproximado de

492 l/s, de toda la población atendida en un área de 445 Ha.

2.1.1.11 Capacidad actual de bombeo de la EB Guayacanes

La situación Actual de la estación de Bombeo, permitirá estimar su

capacidad de bombear las aguas residuales hacia el punto de entrega. La

Estación de Bombeo Guayacanes está configurada como una estación

tipo sumergible. Las aguas residuales entran a la estación desde el

sureste a través de la tubería principal por gravedad de 1,250 mm y

entran al pozo húmedo. El pozo húmedo está equipado con tres unidades

de bombeo sumergibles.

Cada bomba descarga las aguas residuales a través de una tubería

de acero de 300 mm que llegan a un colector y se transfieren a una

tubería de impulsión de descarga de 400 mm.

Situación Actual y Diagnóstico 44

CUADRO N° 13

ESTACIÓN DE BOMBEO GUAYACANES

UNIDADES DE BOMBEO EXISTENTES

EQUIPOS DE EB GUAYACANES

FABRICANTE FLYGT

Modelo de la Bomba CP 3300.181

Número de bombas 3

Diámetro del impulsor (mm) 462

Potencia Nominal (HP) 75

Velocidad Nominal (RPM) 1170

Toma de succión/de descarga (mm) 300 Fuente: Investigación de campo

Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

La tubería de impulsión de 600 mm se extiende luego 1,005 metros

hasta la cámara del afluente en las lagunas Guayacanes Samanes para

su tratamiento y posterior eliminación en el Río Daule.

Utilizando la configuración de la estación, la información de la

tubería de impulsión y las unidades de bombeo instaladas actualmente y

descritas anteriormente, se realizó un análisis hidráulico con el fin de

aproximar las condiciones de operación a la Estación de Bombeo

Guayacanes.

Con un valor C de 120 para la tubería interna de la estación/tubería

de impulsión, se desarrolló la curva del sistema de carga hidrostática y la

curva de la bomba.

Para el trazado de la curva de la instalación utilizaremos la

metodología de Hazen Williams para el caso de flujo en tuberías, donde la

curva del sistema es la que describe el comportamiento hidráulico para

todos los valores teóricos de caudal y perdidas asociadas al bombeo de

agua dentro del sistema de tuberías.

Situación Actual y Diagnóstico 45

El uso de la fórmula de HZ se limita a tuberías de mayores a 0.05

m y menores 1,83 m; la velocidad dentro de la tubería no debe exceder

los 3.05 m/s y agua con una temperatura de 20°C, su uso con valores

mayores puede ocasionar errores de cálculo.

ℎ𝑙 = 𝐿 (𝑄

1.32𝐴𝐶ℎ𝑅0.63)1.852

Donde:

Símbolo Descripción Unidad

L: Longitud de la tubería [ pies]

HL: Pérdida de carga [ pies]

Q: Caudal [ pies3/min]

A: Área de la sección del conducto [pies2]

Ch: Coeficiente de HZ según el material [ -- ]

R: Radio hidráulico [ pies]

La misma fórmula se puede expresar en función del diámetro D de

la tubería como:

ℎ𝑙 = 𝐿 (𝑄

0.1378𝜋𝐶ℎ𝐷2.63)1.852

Con esta fórmula podemos trazar la curva del sistema, para

seleccionar el factor Ch del material se tiene que para una tubería de

impulsión antigua de acero al carbono el valor de Ch aumentará según el

tiempo de uso, por lo que se tiene: valor de factor C: 120, Tipo de

material: Acero al carbono envejecido; valor de factor C: 150, Tipo de

material: Acero al carbono nuevo.

Por lo que realizando el cálculo se tiene:

Situación Actual y Diagnóstico 46

CUADRO N° 14

CURVA DEL SISTEMA C: 120

ACTUAL CURVA DEL SISTEMA C: 120

C factor: 120 acero

All Pumps On

All Pumps On

Caudal (gal/min)

Pérdida de carga (pies)

Caudal (l/s)

Pérdida de carga (m)

0 19.68 0 6.00

500 19.83 31.5 6.04

1000 20.23 63 6.17

1500 20.86 94.5 6.36

2000 21.73 126 6.62

2500 22.82 157.5 6.96

3000 24.13 189 7.36

3500 25.65 220.5 7.82

4000 27.39 252 8.35

4500 29.34 283.5 8.94

5000 31.50 315 9.60

5500 33.86 346.5 10.32

6000 36.43 378 11.11

6500 39.21 409.5 11.95

7000 42.19 441 12.86

7500 45.38 472.5 13.83

8000 48.76 504 14.87

8500 52.35 535.5 15.96

9000 56.13 567 17.11

9500 60.11 598.5 18.33

10000 64.29 630 19.60

10500 68.67 661.5 20.94

11000 73.25 693 22.33

11500 78.02 724.5 23.79

12000 82.98 756 25.30

12500 88.14 787.5 26.87

13000 93.50 819 28.51

13500 99.05 850.5 30.20

14000 104.79 882 31.95

14500 110.72 913.5 33.76

15000 116.85 945 35.62 Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Situación Actual y Diagnóstico 47

El mismo ejercicio de realiza, pero con el valor C original de la

tubería de 150, para de esta forma poder observar a través de un gráfico,

los cambios que han transcurrido por el paso del tiempo en el sistema.

Este grafico relaciona el caudal (l/s) versus la pérdida de carga

(presión en m) dentro de la tubería, cuando más caudal o fluido circula

dentro de la tubería las perdidas serán mayores, por esta razón la curva

es de forma parabólica hacia arriba.

GRÁFICO N° 18

CURVA DEL SISTEMA ACTUAL Y ORIGINAL DEL SISTEMA

Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

2.1.1.12 Curva de la bomba

Son tres las bombas instaladas, pero la consigna de operación de

2+1, es decir, 2 bombas encienden y 1 bomba estará en reserva, las dos

bombas deben tener la capacidad de manejar el caudal de diseño

calculado en el numeral 2.1.2.10, de los. La bomba actualmente instalada

es del modelo 3300.181 del fabricante flygt, su curva se presenta a

continuación.

Situación Actual y Diagnóstico 48

GRÁFICO N° 19

CURVA DE LA BOMBA EXISTENTE EN EB GUAYACANES

Fuente: Investigación de campo

Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Con los valores de la curva, se puede graficar la misma y estimar

su punto de operación en el sistema tuberías-bomba, al ser un sistema de

bombeo en paralelo, cuando las dos bombas enciendan cada una

aportará la mitad del caudal total bombeado por lo que se tiene:

Situación Actual y Diagnóstico 49

GRÁFICO N° 20

CURVAS DEL SISTEMA Y DE LAS BOMBAS EN EB GUAYACANES

Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Como se puede observar en el gráfico la curva del sistema actual

con C=120, marca en la intersección con la curva de 2 bombas un valor

de 475 l/s, mientras que la curva del sistema original con valor C=150 se

intercepta en un valor de 505 l/s, como se determinó en el numeral

2.1.1.11 la estación debe poseer una capacidad de bombeo de 491,95 l/s,

lo que significa que la EB Guayacanes necesita una rehabilitación de su

línea de impulsión, accesorios y equipos para poder retomar el caudal

original de 505 l/s, posiblemente los equipos también deban repotenciarse

debido a su tiempo de vida de útil, ya que la EB Guayacanes tiene un

tiempo de operación actual de 30 años y el aumento a futuro de la

densidad poblacional del sector que sirve la EB Guayacanes.

A continuación, se redacta una situación del estado físico de los

equipos de la EB Guayacanes.

Situación Actual y Diagnóstico 50

2.1.2 Registros de problemas

La situación Actual de la estación de Bombeo, presenta averías en

su infraestructura y equipos, para lo cual se realizará un análisis de cada

uno de sus componentes, para verificar su funcionamiento actual.

Se comenzará detallando cada componente tomando en cuenta su

estado físico y su funcionamiento.

Rejilla de retención de sólidos

La rejilla o canastilla en la cámara de ingreso de aguas servidas

son el primer obstáculo que tendrán que afrontar las aguas servidas

generadas, al ingresar a la estación de bombeo, la cual cumple el objetivo

de impedir el acceso de solidos de gran tamaño que puedan bloquear los

equipos de bombeo.

GRÁFICO N° 21

REJILLA EXISTENTE EN EB GUAYACANES

Fuente: Interagua C. Ltda Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Situación Actual y Diagnóstico 51

CUADRO N° 15

COSTO ANUAL ASOCIADO A MANTENIMIENTO DE REJILLA

Costo de mantenimiento $ 5.000

Material Acero inoxidable AISI 304

Vida Útil 10 años

Garantía 2 años

Características 2 m x 6 m

Años de Operación 30 años (actual)

Observación Su principal función es la retención de sólidos de gran tamaño.

Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Válvula de compuerta mural

Las válvulas de compuerta de ingreso de caudal son el siguiente

paso de las aguas servidas, la compuerta dará el ingreso total o cierre del

agua residual.

GRÁFICO N° 22

VÁLVULA DE COMPUERTA MURAL EXISTENTE EN EB

GUAYACANES

Fuente: Interagua C. Ltda Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Situación Actual y Diagnóstico 52

CUADRO N° 16

COSTO ANUAL ASOCIADO A MANTENIMIENTO DE COMPUERTA

MURAL

Costo de mantenimiento $ 2.000

Vida Útil 10 años

Garantía 2 años

Material Hierro fundido, con cuchilla de acero inoxidable

Características Mural marca Vag

Años de Operación 30 años (actual)

Observación Elemento debido a su función, deficiente por corrosión en toda sus partes

Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Cámara de bombeo o pozo húmedo

La cámara o pozo de la estación de aguas servidas se encarga de

almacenar todo el caudal generado por sistema de alcantarillado del

sector, para después ser bombeado por los equipos de la estación.

GRÁFICO N° 23

POZO HÚMEDO EXISTENTE EN EB GUAYACANES

Fuente: Interagua C. Ltda Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Situación Actual y Diagnóstico 53

CUADRO N° 17

COSTO ANUAL ASOCIADO A MANTENIMIENTO DE POZO HÚMEDO

Costo de mantenimiento $ 6.000

Material Concreto, hierro

Vida Útil 15 años

Garantía 2 años

Características 6 m x 6 m x 12 m

Años de Operación 30 años (actual)

Características

Tiene como función almacenar toda el agua servida, sus paredes laterales están deterioradas y el hierro interior expuesto a corrosión.

Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Bombas sumergibles

Estos equipos son considerados el corazón de la estación, su

función es impulsar todo el caudal que ingresa a la estación de bombeo

generado por urbanizaciones e instituciones que están en el sector.

GRÁFICO N° 24

BOMBA SUMERGIBLE EXISTENTE EN EB GUAYACANES

Ilustración 1 Bomba sumergible existente en EB Guayacanes

Fuente: Interagua C. Ltda Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Situación Actual y Diagnóstico 54

CUADRO N° 18

COSTO ANUAL ASOCIADO A MANTENIMIENTO DE BOMBA

SUMERGIBLE

Costo de mantenimiento: $ 13.200

Vida Útil: 10 años

Garantía: 3 años

Material: Carcasa de fundición dúctil, eje en acero inoxidable y partes en otros materiales

Rebobinado $1.500

Suministro e Instalación de Kit de Reparación:

$ 6.000

Cambio de eje motor: $700

Cambio de impulsor: $ 3.000

Cambio de camisa exterior: $ 2.000

Años de Operación: 30 años (actual)

Características:

Este equipo debido al ingreso de sólidos grandes como madera, plástico, caucho, etc. Provocan daños en sus componentes y ocasionan la parada emergente del equipo.

Fuente: Interagua C. Ltda Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Válvulas de cuchilla

Las válvulas de cuchilla se encargan de regular el flujo y circulación

tanto de líquidos como de gases en cualquier proceso, evitando su

retorno y estabilizando su presión. Para influir en el paso de los fluidos las

válvulas de control se van abriendo o cerrando dependiendo de las

necesidades del flujo, es decir, no necesariamente están totalmente

cerradas o abiertas.

GRÁFICO N° 25

VÁLVULA DE CUCHILLA EXISTENTE EN EB GUAYACANES

Fuente: Interagua C. Ltda Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Situación Actual y Diagnóstico 55

CUADRO N°

COSTO ANUAL ASOCIADO A MANTENIMIENTO DE VÁLVULA DE

CUCHILLA

Costo de mantenimiento $ 1.500

Vida Útil 10 años

Garantía 2 años

Material: Cuerpo en fundición dúctil

Cuchilla: Acero inoxidable

Vulcanizado Caucho

Años de Operación 30 años (actual)

Características

Este elemento cumple funciones del ingreso o cierre de caudal, el cual presenta averías, lo que no permite cierres por aperturas de emergencias.

Fuente: Interagua C. Ltda Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Válvula Check o de Retención

Una válvula check o de retención es un tipo de válvula que permite

al fluido fluir en una dirección, pero cierra automáticamente para prevenir

el retorno del fluido opuesto (contra flujo). Las válvulas check se usan en

una gran variedad de situaciones, son muy útiles para minimizar los

golpes de ariete.

GRÁFICO N° 26

COSTO ANUAL ASOCIADO MANTENIMIENTO DE VÁLVULA CHECK

Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Situación Actual y Diagnóstico 56

CUADRO N° 19

COSTO ANUAL ASOCIADO A MANTENIMIENTO DE VÁLVULA

CHECK

Costo de mantenimiento $ 1.000

Vida Útil 10 años

Garantía 2 años

Material Cuerpo en fundición dúctil

Clapeta Caucho con alma de acero

Años de Operación 30 años (actual)

Características

Este elemento está muy averiado y no realiza su función en retener el caudal de retornos, el cual la corrosión y el desgaste de la retención vulcanizada.

Fuente: Interagua C. Ltda Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

2.2 Análisis y diagnóstico

Al Analizar el Sistema de Proceso de Operaciones de la Estación

de Bombeo Aguas Servidas “Guayacanes”, se pudo constatar que los

principales problemas que se presentan en la Estación de Bombeo son de

tipo Productivo, generando con ellos otros problemas que se anotan a

continuación.

Problema N° 1: Obra civil

Causas: Falta de Mantenimiento, ambiente corrosivo de la EB

Situación Actual y Diagnóstico 57

Origen: Concentraciones elevadas de H2S (sulfuro de hidrógeno).

Efecto: Corrosión del hormigón, elementos de acero al carbono y

componentes eléctricos expuestos al H2S.

Problema N° 2: Sistema y accesorios mecánicos

Causas: Falta de Mantenimiento, ambiente corrosivo de la EB.

Origen: Concentraciones elevadas de H2S (sulfuro de hidrógeno),

desgaste normal de elementos mecánicos.

Efecto: Falta de eficiencia en el bombeo, paradas no planificadas de

equipos.

Problema N° 3: Sistema eléctrico

Causa: Falta de Mantenimiento, ambiente corrosivo de la EB.

Origen: Concentraciones elevadas de H2S (sulfuro de hidrógeno), que

llegan al tablero de Distribución por los ductos.

Efecto: Paralización de Equipos, cambio prematuro de elementos del

tablero.

Problema N° 4: Afectación del Medio Ambiente

Causa: Rebose de aguas residuales de forma ocasional.

Origen: Paradas inesperadas en horas de ingreso de caudal

máximo.

Efecto: Afectaciones al medio ambiente y salud de la ciudadanía.

2.2.1 Representación gráfica de los problemas

Para realizar el análisis de los problemas encontrados en la EB

Guayacanes utilizaremos el diagrama detallada a continuación.

Situación Actual y Diagnóstico 58

CUADRO N° 20

IDENTIFICACIÓN DE PROBLEMAS POR MÉTODO DE CAUSA Y

EFECTO

Tipo de Defecto

Equipos Afectados Daños Causa Efecto

Mecánico

Bomba

Impulsor, Sello mecánico, Torsión de eje.

Ingreso de solidos (madera, plástico, cauchos, etc)

Ruptura de eje, daños interno e externo del sello mecánico.

Válvula Check

Clapeta

Los golpes de ariete y los gases de ambiente de corrosión.

Desgastes y ruptura de la clapeta y vulcanizado.

Compuerta

Tornillo sin fin, cuchilla de cierre

Gases de corrosión.

Problema en la operación Tornillo, cuchilla, desgastes por corrosión en todas sus partes.

Criba

Motor, peinetas, cadenas

Gases de ambiente y ingresos de solidos grandes.

Paralización del motor descarrilamiento de las peinetas y cadenas con doblamiento.

Rejillas

Varillas y elementos del sistema

Gases de corrosión generados por el ambiente.

Corrosión en sus partes y ruptura y doblamiento de sus varillas la cual ingresan sólidos.

Eléctrico

Transformadores

Fuga de aceite, baja protección y bussing con corrosión.

La corrosión por el ambiente residual.

Panel

Cables, breacker, relex y capacitores.

Los gases de corrosión por el ambiente residual.

La mala operación de los elementos que provocan que existan corto circuitos y daños menores en el panel.

Boyas

Daño en su sistema interno.

Gases de corrosión y solidos como wype.

Mala programación en el encendido de bombas

Sensores de Nivel

Memoria interna

Gases de corrosión generada por el ambiente.

Falta de lectura en la pantalla

Obra Civil

Tubos Guías

Mala operación

Gases de corrosión generados por el ambiente residual.

Loza Fisuras y filtraciones

Cámara

En sus paredes laterales y corrosión en sus varillas internas.

Desprendimiento de concreto y corrosión en su estructura interna.

Medio Ambiente

Malos Olores

Al sector

Paradas forzadas de la estación, por daño emergencia

Contaminación y enfermedades.

Fuente: Interagua Ctda Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Situación Actual y Diagnóstico 59

2.2.2 Diagrama Causa – Efecto

Es una herramienta técnica de Análisis que permite Organizar y

Presentar las diferentes teorías propuestas sobre las causas de un

problema. Es una herramienta Efectiva para estudiar procesos y

situaciones en desarrollar un método de recolección de datos.

El diagrama de Ishikawa, también llamado diagrama de espina de

pescado, diagrama de causa-efecto, diagrama de Grandal o diagrama

causal, se trata de un diagrama que por su estructura ha venido a

llamarse también: diagrama de espina de pez. Consiste en una

representación gráfica sencilla en la que puede verse de manera

relacional una especie de espina central, que es una línea en el plano

horizontal, representando el problema a analizar, que se escribe a su

derecha. Es una de las diversas herramientas surgidas a lo largo del siglo

XX en ámbitos de la industria y posteriormente en el de los servicios, para

facilitar el análisis de problemas y sus soluciones en esferas como lo son;

calidad de los procesos, los productos y servicios.

Este diagrama se utiliza para expresar en forma gráfica la relación

entre las causas que originan los problemas, así como también los

afectos negativos de los mismos sobre la Efectividad de los equipos en la

Estación de Bombeo de Aguas Servidas “Guayacanes”.

Pasos para realizar el Diagrama de Causa y Efecto

Definir claramente el problema o efecto, características, cuando se

presente como se manifiesta, donde ocurre, etc.

Represente el problema o efecto en el extremo de derecha de la flecha

horizontal.

Agrupe las causas alrededor de los factores de mayor impacto.

Elimine aquellas causas que no generen el problema.

Situación Actual y Diagnóstico 60

Identificar el problema (el efecto generalmente está en la forma de una

característica de calidad) es algo que queremos mejorar o controlar.

GRÁFICO N° 27

DIAGRAMA CAUSA - EFECTO

Fuente: Interagua Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

2.2.2.1 Diagrama de Pareto

Llamado curva cerrada o Distribución A-B-C, es una gráfica para

organizar datos de forma que estos queden en orden descendente, de

izquierda a derecha y separados por barras. Permite, pues asignar un

orden de prioridades.

sin grasa breacker dañado

voluta dañada VALVULAS

cable sulfatado

BOMBAS

falta de aceite

corrosion gases

fisuras hongos

bacterias

humedad sedimento

TUBOS GUIAS

LOZA rotura

mala protecion

impulsor deficiente

Gases

TRANSFORMADORES

clapeta desgastada

MECANICO ELECTRICO

MEDIO AMBIENTEOBRA CIVIL

PROBLEMA EN LA

ESTACION

PANEL

INUNDACIONES

DESECHOS

Situación Actual y Diagnóstico 61

Es una herramienta que permite localizar el problema principal y

ayuda a localizar la causa más importante de este. La idea anterior

contiene el llamado principio de Pareto, conocido como “Ley 80 – 20”. El

20% de los clientes generan el 80% de los beneficios. La idea central es

localizar los pocos defectos, problemas o fallas vitales para concentrar los

esfuerzos en la solución o mejora de estos.

Una vez que sean corregidos, entonces se vuelven a aplicar el

principio de Pareto para localizar de entre los que quedan a los

importantes, volviéndose este ciclo una filosofía.

GRÁFICO N° 28

DIAGRAMA DE PARETO

Fuente: Internet Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

2.2.2.2 Análisis FODA

Es una herramienta que se utiliza para comprender la situación

actual de una empresa u organización.

FODA es una sigla que significa Fortalezas, Oportunidades,

Debilidades y Amenazas. Es el análisis de variables controlables (las

debilidades y fortalezas son internas de la organización y por lo tanto se

0%

20%

40%

60%

80%

100%

0

20

40

60

80

100

Diagrama de Pareto

frecuencia

% Acumula

80-20

Situación Actual y Diagnóstico 62

puede actuar sobre ellas con mayor facilidad), y de variables no

controladas (las oportunidades y amenazas las presenta el contexto y la

mayor acción que podemos tomar con respecto a ellas es preverlas y

actuar nuestra conveniencia). Este tipo de análisis representa un esfuerzo

para examinar la interacción entre las características particulares de su

negocio y el entorno en el cual este compite.

El análisis FODA tiene múltiples aplicaciones y puede ser usado

por todos los niveles de la corporación y en diferentes unidades de

análisis tales como producto, mercado, producto-mercado, líneas de

productos, corporación, empresa, división, unidad estratégica de

negocios, etc. Muchas de las conclusiones obtenidas como resultado del

análisis FODA, podrán serle de gran utilidad en el análisis del mercado y

en las estrategias de mercado.

GRÁFICA N° 29

ANÁLISIS FODA

Fuente: Interagua Ltda Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

El análisis DAFO, también conocido como análisis FODA o DOFA,

es una metodología de estudio de la situación de una empresa o un

proyecto, analizando sus características internas (Debilidades y

Representara una

Oportunidad para la mejora

de la calidad de vida de la

ciudadania, para atender un

problema identificado.

En temporadas invernales,

se elevaran los niveles de

ingreso de caudal de agua a

la Estacion y se necesitara

equipos 100% eficiente.

OPORTUNIDADES

FORTALEZA DEBILIDADES

AMENAZAS

Con este Analisis se

representara una inversion

considerable de parte

requerida y de un constante

seguimiento de

mantenimiento.

El Analisis, beneficiara a la

mejora del proceso en los

equipos instalados en la

Estacion.

Situación Actual y Diagnóstico 63

Fortalezas) y su situación externa (Amenazas y Oportunidades) en una

matriz cuadrada.

Fortaleza

Las fortalezas son todos aquellos elementos internos y positivos

que diferencian al programa o proyecto de otros de igual clase.

Algunas de las preguntas que se pueden realizar y que contribuyen

en el desarrollo son:

Qué cualidades tiene la empresa

Qué ventajas hay en la empresa

Qué hace la empresa mejor que cualquier otra

A qué recursos de bajo coste o de manera única se tiene acceso

Qué percibe la gente del mercado como una fortaleza

Qué elementos facilitan obtener una ventaja

Oportunidades

Las oportunidades son aquellos factores, positivos, que se generan

en el entorno y que, una vez identificados, pueden ser aprovechados.

Algunas de las preguntas que se pueden realizar y que contribuyen en el

desarrollo son:

Qué circunstancias mejoran la situación de la empresa

Qué tendencias del mercado pueden favorecernos

Existe una coyuntura en la economía del país

Qué cambios de tecnología se están presentando en el mercado

Qué cambios en la normatividad legal y/o política se están presentando

Qué cambios en los patrones sociales y de estilos de vida se están

presentando

Situación Actual y Diagnóstico 64

Debilidades

Las debilidades son problemas internos que, una vez identificados

y desarrollando una adecuada estrategia, pueden y deben eliminarse.

Algunas de las preguntas que se pueden realizar y que contribuyen en el

desarrollo son:

Qué se puede evitar

Que se debería mejorar

Qué desventajas hay en la empresa

Qué percibe la gente del mercado como una debilidad

Qué factores reducen las ventas

Qué haces mal (www.es.wikipedia.org)

Amenazas

Las amenazas son situaciones negativas, externas al programa o

proyecto, que pueden atentar contra éste, por lo que, llegado al caso,

puede ser necesario diseñar una estrategia adecuada para poder

sortearlas. Algunas de las preguntas que se pueden realizar y que

contribuyen en el desarrollo son:

Qué obstáculos se enfrentan a la empresa

Qué están haciendo los competidores

Se tienen problemas de recursos de capital

Puede alguna de las amenazas impedir totalmente la actividad de la

empresa.

2.2.3 Impacto económico de problema

Para Analizar la eficiencia en el sistema Operacional de la Estación

de Bombeo y la pérdida en la descarga de caudal de las aguas servidas,

que ingresa a la cámara de la estación “Guayacanes”, se lo realizó

Situación Actual y Diagnóstico 65

mediante el cálculo para obtener el valor de un costo de inversión de

Mantenimiento Total en toda su infraestructura y equipos las mismas que

han sido determinadas en forma mensual y anual, lo que muestra en el

siguiente cuadro.

CUADRO N° 21

COSTO ASOCIADO A MANTENIMIENTO PERIODO 2010-2015

Estación de Bombeo Guayacanes

Daños frecuentes en el sistema Mecánico

Descripción de Problema en equipo Costos de reparación

Unidades reparadas

Costo Total $

Rotura o desgastes de impulsor $3,000.00 2 $6,000.00

Kit de Reparación $5,500.00 3 $16,500.00

Chaqueta de enfriamiento $2,500.00 3 $7,500.00

Eje de motor $1,100.00 1 $1,100.00

Rotor de bobinas $2,000.00 1 $2,000.00

Válvulas check $1,000.00 3 $3,000.00

Válvulas de compuerta $2,000.00 3 $6,000.00

Rejilla de retención de sólidos $5,000.00 1 $5,000.00

Total $47,100.00

Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

2.2.4 Diagnóstico

La desorganización en el mantenimiento de sus equipos e

infraestructura y el tiempo de la vida útil de muchos accesorios ya

deficientes, provoca daños y paradas no programadas en el Sistema de la

EB Guayacanes, el cual se puede manifestar con las variaciones en el

flujo de descarga., provocando daños en las bombas u otros accesorios

de la Estación, que provocan retraso en las tareas de operación y

deficiente bombeo para no tener paros e interrupciones en el Sistema de

proceso de Operaciones de la Estación de Bombeo de Aguas Servidas.

Debido al incremento poblacional, urbanístico e industrial en el

sector norte de la ciudad de Guayaquil, la empresa debe aumentar la

producción de bombeo que se almacena en la Estación y es bombeada a

las Lagunas de Oxidación y Tratamiento.

CAPÍTULO III

PROPUESTA Y EVALUACIÓN ECÓNOMICA

3.1 Propuesta

El análisis realizado en los capítulos anteriores, da una clara idea

del estado de operación, equipos y cantidad de recursos que se destinan

a la EB Guayacanes, es así como las propuestas que se escojan deben

apuntar a minimizar o eliminar los problemas encontrados a la fecha en la

estación de bombeo. De esta forma la propuesta de la solución debe ser

factible tanto técnica como económicamente, en los siguientes numerales

se presentan las opciones que podrían ser implementadas a futuro para la

estación de bombeo.

3.1.1 Planteamiento de alternativas de solución al problema

Se plantean dos alternativas que pueden ayudar a eliminar los

problemas actuales de la EB Guayacanes.

Alternativa N° 1: Consiste en la repotenciación de la EB

Guayacanes; esta alternativa sugiere la compra de nuevos equipos y

accesorios como bombas sumergibles, válvulas, canastillas de retención,

recubrimiento del hormigón del pozo húmedo, cambio de tableros, etc. Sin

embargo, al no intervenir la línea de impulsión de la estación y hacer solo

el cambio de equipos con bombas de la misma capacidad, se tienen que

considerar los siguientes aspectos:

No se contempla que a futuro cuando la población aumente (densidad

poblacional de 250 hab/Ha), cuando esto suceda la EB Guayacanes

Propuesta y Evaluación Económica 67

Necesitará equipos de mayor potencia y una tubería de impulsión de

mayor diámetro, lo que representaría nuevamente una inversión en el

mediano plazo (5 años).

No se haría un cambio sustancial en cuanto a la tecnología de

retención y recolección de sólidos, pues de la misma manera se

utilizaría una canastilla de acero inoxidable, que representa un riesgo

de seguridad biológico a los operadores que tendrán de igual forma

contacto directo con los sólidos de las aguas residuales y es una forma

de recolección obsoleta y rudimentaria.

El mantenimiento al hormigón es complejo, aunque existen en el

mercado variadas alternativas de recubrimiento y recuperación de

hormigón, estas son costosas y tienen un tiempo de vida relativamente

mediano pues deben seguir un mantenimiento constante.

El cambio de accesorios será del mismo diámetro actual lo que

significa que al aumentar el caudal, aumentarán las pérdidas y por lo

tanto la potencia de bombeo, lo que causará un consumo adicional.

La obra civil es antigua pues está al borde de los 30 años de operación.

Por otra parte, esta alternativa es relativamente económica en el

corto plazo, pero se deben considerar los ítems detallados anteriormente.

Alternativa N° 2: consiste en la completa reingeniería de la EB

Guayacanes, es decir la construcción de una estación de bombeo nueva,

esta opción contempla el estudio hidráulico de la nueva estación, nuevos

equipos de mayor potencia, nueva línea de impulsión, cambio de nuevos

accesorios, tableros de control y cribas para el manejo de solidos de las

aguas residuales.

Esta alternativa ya considera el aumento de población a futuro, lo

que hace que el periodo de servicio de la estación se pueda extender a

largo plazo, es decir de 20 a 30 años, para esta alternativa se considera lo

siguiente:

Propuesta y Evaluación Económica 68

Nuevos equipos de tecnología moderna, en el caso de las bombas se

tiene la opción de motores con alta eficiencia e impulsores de alta

eficiencia hidráulica, lo que representa ahorros en los costos de

operación por consumo de energía.

Uso de variadores de velocidad, lo que conlleva a utilizar solo la

velocidad necesaria cuando los caudales de ingreso sean tan bajos

como en la madrugada y tan altos como las horas de la mañana y

media tarde.

Una nueva línea de impulsión, que reducirá las pérdidas de carga y

Equipos de recolección de sólidos como cribas o rejas automáticas,

que permiten que el operador ya no tenga contacto directo son los

sólidos de las aguas residuales domésticas.

Equipos de manejo de control de olores que permitan minimizar el

impacto de la generación de gases con olores desagradables como el

H2S.

Por otra parte, esta alternativa es costosa, sin embargo, es una

solución integral al mantenimiento, operación e impacto en la comunidad

cercana a la EB Guayacanes. De lo expuesto anteriormente, se toma

como mejor alternativa, la alternativa n° 2, y se evaluarán sus costos de

implementación en los literales siguientes.

3.1.2 Costos y alternativas de Solución

Costos para la Alternativa N° 1: De modo grueso se procedió a

cuantificar las obras necesarias para rehabilitar la EB Guayacanes, este

presupuesto referencial no considera la nueva línea de impulsión, solo el

cambio de equipos de bombeo y ciertas rehabilitaciones y trabajos

necesarios para mantener operativa la estación de bombeo.

Este presupuesto tiene precios no actualizados al 2016 y no

considera el valor de impuestos como el I.V.A.

Propuesta y Evaluación Económica 69

CUADRO N° 22

INVERSIÓN ESTIMADA PARA ALTERNATIVA N° 1

DESCRIPCION DEL RUBRO - MATERIALES PRECIO TOTAL

1. SUMINISTRO

1.1. SUMINISTRO DE EQUIPOS Y ACCESORIOS PARA EB GUAYACANES $481,653.22

1.2 SUMINISTRO TUBERÍA PARA AA.SS. PARA DESVIACION DE FLUJO $2,555.07

1.8 SUMINISTRO DE TUBERÍA PARA BY-PASS $6,020.71

TOTAL, MATERIALES $490,229.00

OBRA CIVIL

2. INSTALACIÓN

2.1 ACTIVIDADES ADICIONALES DEL CONTRATISTA $2,000.00

2.2 OBRA CIVIL DE MEJORAS Y AMPLIACION D E EB GUAYACANES

$42,883.74

2.4 INSTALACIÓN DE EQUIPOS Y ACCESORIOS PARA EB GUAYACANES $30,440.37

2.5 CONSTRUCCION DE CÁMARA PARA CAUDALIMETRO $4,264.35

2.6 CONSTRUCCION DE CÁMARA PARA VALVULA DE CIERRE $3,725.37

2.8 CONSTRUCCION DE CÁMARAS PARA AASS $13,873.56

2.9 INSTALACIÓN TUBERÍA PARA AA.SS. PARA DESVIACION DE FLUJO $6,134.05

2.16 INSTALACIÓN DE TUBERÍA PARA BY-PASS $2,425.82

2.17 BOMBEO DURANTE LA FASE CONSTRUCTIVA DEL PROYECTO $2,582.79

2.18 INSTALACIONES ELECTRICAS EN EB $44,144.75

TOTAL, INSTALACION $152,474.80

3. MEDIDAS DE SEGURIDAD INDUSTRIAL Y FACTORES AMBIENTALES

3.1 SEGURIDAD INDUSTRIAL Y SEÑALIZACION $6,974.91

3.2 RUBROS AMBIENTALES $10,294.53

TOTAL, MEDIDAS DE SEGURIDAD INDUSTRIAL Y FACTORES AMBIENTALES $17,269.44

TOTAL, OBRA CIVIL $169,744.24

COSTOS INDIRECTOS

4. COSTOS INDIRECTOS 19% $125,394.92

TOTAL, COSTOS INDIRECTOS $125,394.92

DISPOSICION MATERIAL DESALOJO

5. COSTOS DISPOSICION MATERIAL DESALOJO $63,551.94

TOTAL, COSTOS DISPOSICION MATERIAL DESALOJO $63,551.94

TOTAL $848,920.10

Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Propuesta y Evaluación Económica 70

Costos para la Alternativa N° 2: De modo grueso se procedió a

cuantificar las obras necesarias para rehabilitar la EB Guayacanes, este

presupuesto referencial considera la nueva línea de impulsión, el cambio

total de equipos de bombeo y accesorios, equipos de cribado, control de

olores, rehabilitaciones y trabajos necesarios para repotenciar la estación

de bombeo. Este presupuesto tiene precios no actualizados al 2016 y no

considera el valor de impuestos como el I.V.A

CUADRO N° 23

INVERSIÓN ESTIMADA PARA ALTERNATIVA N° 2

DESCRIPCION DEL RUBRO PRECIO TOTAL

MATERIALES

1. SUMINISTRO

1.1. SUMINISTRO DE EQUIPOS Y ACCESORIOS PARA EBOMBEO GUAYACANES $574,864.28

1.2 SUMINISTRO TUBERÍA PARA AA.SS. PARA DESVIACION DE FLUJO $2,555.07

1.3 SUMINISTRO DE TUBERÍA PARA LINEA DE IMPULSION DE AA.SS. $203,309.91

1.4 SUMINISTRO PARA CÁMARA DE AIRE DE TRIPLE ACCION $40,748.52

1.5 SUMINISTRO PARA CÁMARA DE DESAGUE, INCLUYE ACCESORIOS $17,937.05

1.6 SUMINISTRO DE TUBERIA PARA COLECTOR DESDE LA CAMARA 1 A 2 $10,953.25

1.7 SUMINISTRO DE TUBERIA PARA COLECTOR DESDE SUMIDERO E1 A E2 $830.39

1.8 SUMINISTRO DE TUBERÍA PARA BY-PASS $6,020.71

TOTAL, MATERIALES $857,219.182

OBRA CIVIL

2. INSTALACIÓN

2.1 ACTIVIDADES ADICIONALES DEL CONTRATISTA $2,000.00

2.2 OBRA CIVIL PARA MEJORAR Y AMPLIAR LA EB GUAYACANES $42,883.74

2.3 CERRAMIENTO PERIMETRAL: PARA CRIBA-SISTEMA CONTROL DE OLORES $6,924.51

2.4 INSTALACIÓN DE EQUIPOS Y ACCESORIOS PARA EB GUAYACANES $30,440.37

2.5 CONSTRUCCION DE CÁMARA PARA CAUDALIMETRO $4,264.35

2.6 CONSTRUCCION DE CÁMARA PARA VALVULA DE CIERRE $3,725.37

2.7 CONSTRUCCION DE CÁMARA PARA CRIBA $51,219.40

2.8 CONSTRUCCION DE CÁMARAS TIPO I AA.SS. PARA DESVIACION DE FLUJO $13,873.56

Propuesta y Evaluación Económica 71

2.9 INSTALACIÓN DE TUBERÍA PARA DESVIAR FLUJO EN EB GUAYACANES $6,134.05

2.10 INSTALACIÓN DE TUBERÍA PARA LINEA DE IMPULSION DE AA.SS. $304,129.11

2.11 CONSTRUCCION DE CÁMARA DE AIRE EN LINEA DE IMPULSION $14,489.23

2.12 CONSTRUCCION DE CÁMARA PARA DESAGUE EN LINEA DE IMPULSION $7,380.14

2.13 CONSTRUCCION DE CÁMARA TIPO I CON CONEXIÓN A CÁMARA DESAGUE

$4,133.97

2.14 INSTALACION DE TUBERIA PARA COLECTOR DESDE LA CAMARA C1A R7 $17,536.42

2.15 INSTALACION DE TUBERIA PARA COLECTOR DESDE SUMIDERO S1 A S2 $4,463.40

2.16 INSTALACIÓN DE TUBERÍA PARA BY-PASS $2,425.82

2.17 BOMBEO DURANTE LA FASE CONSTRUCTIVA DEL PROYECTO $2,582.79

2.18 INSTALACIONES ELECTRICAS EN EB GUAYACANES $44,144.75

TOTAL, INSTALACION $562,750.98

3. MEDIDAS DE SEGURIDAD INDUSTRIAL Y FACTORES AMBIENTALES

3.1 SEGURIDAD INDUSTRIAL Y SEÑALIZACION $6,974.91

3.2 RUBROS AMBIENTALES $10,294.53

TOTALMEDIDAS DE SEGURIDAD INDUSTRIAL Y FACTORES AMBIENTALES $17,269.44

TOTAL, OBRA CIVIL $580,020.42

COSTOS INDIRECTOS

4. COSTOS INDIRECTOS 19% $273,075.52

TOTAL, COSTOS INDIRECTOS $273,075.52

DISPOSICION MATERIAL DESALOJO

5. COSTOS DISPOSICION MATERIAL DESALOJO $63,551.94

TOTAL, COSTOS DISPOSICION MATERIAL DESALOJO $63,551.94

TOTAL $1,773,867.06

Fuente: Interagua Ltda Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

3.1.3 Evaluación y selección de alternativas de Solución

En las tablas anteriores se muestra el valor de inversión para las

dos opciones, destacando el valor de la alternativa 2, por representar un

poco más del doble de la inversión que la alternativa 1. Sin embargo, la

segunda opción da una solución integral al problema actual de la EB

Guayacanes, el análisis económico de las dos opciones dará una idea de

Propuesta y Evaluación Económica 72

que alternativa es las más óptima, sin embargo, se puede preseleccionar

la alternativa n° 2 como las de más recomendada, debido a que, si se

escoge la opción 1, en el mediano plazo (5 años), habrá que construir una

nueva estación, con los consiguientes aumentos de costo.

3.2 Evaluación económica y financiera

La evaluación económica y financiera dependerá del valor de la

inversión inicial y de todos los ingresos y egresos económicos que genere

el proyecto, en este caso la EB Guayacanes.

Para contabilizar los ingresos se estimará el valor de los servicios

de alcantarillado que se cobran a los usuarios de la red y para los egresos

se estimará los costos operacionales de consumo de energía y

mantenimiento programado.

Costos de operación

Los valores de operación, dependerán de la cantidad de agua

bombeada, y esta a su vez, de la cantidad de personas servidas.

Para el cálculo de este valor, se proyectó la población de la

siguiente forma.

𝑃 = 𝑃𝑜(1+𝑘)𝑟

Donde:

Símbolo Descripción Unidad

P: Población proyectada [ hab]

Po: Población inicial [ hab]

k: Tasa de crecimiento anual [ % ]

r: # de años a los que se proyecta [años]

Propuesta y Evaluación Económica 73

Con esta fórmula suponemos que la población posee un

crecimiento constante, y no tomamos en cuenta otros factores que

afectan el crecimiento poblacional.

Para el proyecto se utilizó una tasa k=0.1% anual, y un periodo

r=30 años, valores que me sirven para llegar a la densidad poblacional de

250 hab./Ha.

Con lo anteriormente expuesto y con la metodología de cálculo de

caudales, se tienen los siguientes resultados:

CUADRO N° 24

PROYECCIÓN DE POBLACIÓN PARA EL AÑO 2045

ITEM

O

EVO

LUC

ION

DE

PO

BLA

CIO

N

DEN

SID

AD

PO

BLA

CIO

NA

L

CA

UD

AL

MED

IO D

IAR

IO D

E A

GU

AS

RES

IDU

ALE

S

DO

MES

TIC

AS

AP

OR

TES

CO

MER

CIA

LES

AP

OR

TES

IND

UST

RIA

LES

AP

OR

TES

INST

ITU

CIO

NA

LES

CA

UD

AL

MED

IO D

IAR

IO D

E

AG

UA

S R

ESID

UA

LES

CA

UD

AL

XIM

O H

OR

AR

IO

QM

H

CA

UD

AL

DE

INFI

LTR

AC

ION

AP

OR

TAC

ION

ES

PO

R

CO

RR

ECC

ION

ES E

RR

AD

AS

CA

UD

AL

DE

DIS

EÑO

30 2045 111,682.45 250.97 155.11 27.18 0.00 11.78 194.08 388.16 96.00 111.69 595.85

Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Por lo que se debe tener una estación con capacidad de bombeo

de 595,85 l/s cuando se llegue a una densidad de 250.97 hab/Ha.

Para la cantidad de agua bombeada durante cada año de

operación de la EB Guayacanes.

Se debe conocer la cantidad de líquido que ingresa a la estación,

para realizar esto, se utiliza lo que se conoce como perfil de consumo,

este representa el factor de los consumos o gastos de agua residual que

se dan durante todo el día, un perfil de consumo típico se presenta a

continuación.

Propuesta y Evaluación Económica 74

CUADRO N° 25

VALORES TÍPICOS DE FACTOR DE CONSUMO

HORA FACTOR HORA FACTOR

1.00 0.73 13.00 0.92

2.00 0.57 14.00 0.88

3.00 0.43 15.00 0.85

4.00 0.37 16.00 0.84

5.00 0.43 17.00 0.88

6.00 0.76 18.00 0.98

7.00 1.45 19.00 1.20

8.00 1.80 20.00 1.63

9.00 1.55 21.00 1.43

10.00 1.27 22.00 1.20

11.00 1.10 23.00 1.02

12.00 0.98 24.00 0.73 Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Durante cada hora del día, se presentan factores bajos de

consumo de agua, es decir a las primeras horas del día o de la

madrugada el factor es bajo, a partir de las 06:00 el consumo comienza

aumentar y decrece a la media tarde a partir de las 14:00, para aumentar

luego a las 20:00; este patrón es repetitivo casi de forma constante

durante todo el año.

GRÁFICO N° 30

CURVA DE CONSUMO

Fuente: Investigación de campo

Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Propuesta y Evaluación Económica 75

Esta es la base para el cálculo de los consumos o ingresos de

aguas residuales a la estación, por lo que se puede calcular los caudales

horarios y después el volumen de ingreso en cada hora del día.

Por lo que se tiene para los ingresos de caudal a la estación:

CUADRO N° 26

PROYECCIÓN DE INGRESOS DE CAUDAL

HORA FACTOR

DE CONSUMO

CONSUMO HORARIOS (m3)

2016 2017 2018 2045

1.00 0.73 718.32 718.95 719.86 869.94

2.00 0.57 560.88 561.38 562.08 679.27

3.00 0.43 423.12 423.49 424.03 512.43

4.00 0.37 364.08 364.40 364.86 440.93

5.00 0.43 423.12 423.49 424.03 512.43

6.00 0.76 747.84 748.50 749.44 905.69

7.00 1.45 1,426.79 1,428.06 1,429.86 1,727.96

8.00 1.80 1,771.19 1,772.77 1,775.00 2,145.06

9.00 1.55 1,525.19 1,526.55 1,528.47 1,847.13

10.00 1.27 1,249.67 1,250.78 1,252.36 1,513.46

11.00 1.10 1,082.39 1,083.36 1,084.72 1,310.87

12.00 0.98 964.31 965.17 966.39 1,167.86

13.00 0.92 905.27 906.08 907.22 1,096.36

14.00 0.88 865.91 866.69 867.78 1,048.69

15.00 0.85 836.39 837.14 838.19 1,012.94

16.00 0.84 826.56 827.29 828.33 1,001.03

17.00 0.88 865.91 866.69 867.78 1,048.69

18.00 0.98 964.31 965.17 966.39 1,167.86

19.00 1.20 1,180.79 1,181.84 1,183.33 1,430.04

20.00 1.63 1,603.91 1,605.34 1,607.36 1,942.47

21.00 1.43 1,407.11 1,408.36 1,410.14 1,704.13

22.00 1.20 1,180.79 1,181.84 1,183.33 1,430.04

23.00 1.02 1,003.67 1,004.57 1,005.83 1,215.53

24.00 0.73 718.32 718.95 719.86 869.94

Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Propuesta y Evaluación Económica 76

Consumo de energía

Una vez obtenidos los caudales se calculan los costos de

operación por consumo de energía de la futura estación, con la potencia

de bombeo estimada, el tiempo de bombeo al día, el caudal de bombeo y

el valor del Kw-hora, todos estos valores anualizados.

CUADRO N° 27

PROYECCIÓN DE TIEMPO DE OPERACIÓN POR BOMBEO

BOMBA DN Q1 Q2 Qb Eficiencia TDH Potencia NPSHR Check Vel.

Tiempo operación Horas/día

(l/s) (l/s) (l/s) % (m) KW m m/s Año 2045

CP 3306/665 3~ 831

DN 600

298.92 298.92 597.85 83.90 16.00 111.8

5 3.3

1 2.11 5.06

403.00 403.00 75.60 10.60 55.43 7.4

1 1.43 12.21

Total, horas/ día 17.27

Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Para los costos de energía con un valor de KW-h= $ 0.15 (valor

actual es de $0.072), pero por cálculos estimativos de amentos a futuro se

toma el valor de $ 0.15, se tiene:

CUADRO N° 28

PROYECCIÓN DE COSTOS OPERACIÓN POR BOMBEO

Costo Operación Costos de bombeo en US$/año

US$ (KW/h) 2016 2041 2042 2043 2044 2045

0.15 $13,942.17 $25,394.50 $29,834.17 $30,188.69 $30,562.80 $30,956.05

0.15 $39,150.53 $38,339.52 $35,725.66 $36,150.18 $36,598.17 $37,069.07

Costo Anual $53,092.71 $63,734.01 $65,559.83 $66,338.87 $67,160.98 $68,025.12

Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Costos de mantenimiento

Los costos de mantenimiento, a lo largo de la vida útil de la

Propuesta y Evaluación Económica 77

estación, son otro factor que se debe considerar en la evaluación del

proyecto, se ha estimado el mantenimiento de la estación de forma

preventiva, es decir no se han incluido fallos no programados de los

equipos y se supone además el recambio de los equipos cada 15 años,

para esto se tiene:

CUADRO N° 29

PROYECCIÓN DE TIEMPO DE OPERACIÓN POR MANTENIMIENTO

DE ESTACIÓN

Costos de mantenimiento en US$/año

2016 2041 2042 2043 2044 2045

$ 15,600.00 $ 26,400.00 $ 26,640.00 $26,880.00 $ 27,360.00 $583,098.00

Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Otros costos

Otros costos de operación como mantenimiento de redes,

mantenimiento de plantas de tratamiento, no se han incluido en este

proyecto por no ser de su alcance.

Ingresos por servicio

El valor de ingresos por servicio se toman de la base de la tarifa de

consumo de agua potable residencial actual de $ 0.32 el m3 de agua

De este valor, el servicio de alcantarillado sanitario tiene el valor del

80% del valor de la tarifa, es decir $0.26 por m3 de aguas residuales, no

se han tomado en cuenta los impuestos de ley en este proyecto.

El ingreso se estima por m3 de agua residual bombeada, por lo que

tiene:

Propuesta y Evaluación Económica 78

CUADRO N° 30

PROYECCIÓN DE INGRESOS BRUTOS POR SERVICIO

Costo del Servicio

Total de ingresos brutos por servicio US$/dia y US$/año

US$/m3) 2016 2041 2042 2043 2044 2045

0.26 6,140.12 7,085.87 7,166.70 7,251.86 7,341.73 7,436.19

0.26 2,241,144.89 2,586,341.33 2,615,845.27 2,646,929.03 2,679,731.03 2,714,210.48 Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

3.2.1 Plan de inversión y financiamiento

El plan de inversión comprende, el origen de los fondos necesarios

para la implementación y operación del proyecto, en el presente caso los

fondos de inversión serían del municipio local, mientras que los fondos de

operación provendrán de la tarifa cobrada a los usuarios y administrada

por la empresa Interagua, esta tarifa está fijada en $0.26 por m3 de agua

residual bombeada y tratada.

Se tendría el siguiente cuadro de inversión:

CUADRO N° 31

CUADRO DE VALORES TOTALES A 30 AÑOS

Valores a 30 años Valor en US $ Ente responsable

Costo de la estación (inversión) $1,773,867.06 Municipio

Costo de energía $1,758,989.04 Gobierno

Costo de mantenimiento $1,734,109.50 Operadora

Ingresos brutos $72,027,557.56

Total neto $66,760,591.95

Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Propuesta y Evaluación Económica 79

Lo que explica el cuadro de arriba, es que los ingresos al final de la

vida del proyecto que es de 30 años es de $ 66,760,591.95, en el literal

siguiente se analizará la rentabilidad del proyecto.

3.2.2 Evaluación financiera (coeficiente beneficio/costo, TIR, VAN,

periodo de recuperación de capital

La evaluación financiera del proyecto, mostrará que tan rentable es

el proyecto a lo largo de su ciclo de operación y si es factible llevarlo a la

realidad o si es mejor invertir los recursos en otro tipo de obra, pero vale

destacar que, al ser un servicio de saneamiento, de más está decir que

sea el valor que se obtenga, el proyecto deberá ejecutarse

Cálculo del VAN

El Valor Actual Neto (VAN) es un método que se utiliza para la

valoración de distintas opciones de inversión.

Este método consiste en actualizar los cobros y pagos de un

proyecto o inversión y calcular su diferencia.

El VAN va a expresar una medida de rentabilidad del proyecto en

términos absolutos netos, es decir, en nº de unidades monetarias.

Su fórmula es:

𝑉𝐴𝑁 = −𝐼𝑜 +𝐹1

(1 + 𝐾)+

𝐹2(1 + 𝐾)2

+⋯+𝐹𝑛

(1 + 𝐾)𝑛=

= −𝐼𝑜 +∑𝐹𝑡

(1 + 𝑘)𝑛

𝑛

𝑡=1

Propuesta y Evaluación Económica 80

Símbolo Descripción Unidad

Ft: los flujos de dinero en cada periodo t [ US $ ]

Io: Es la inversión realiza en el momento inicial ( t = 0 ) [US $ ]

n: es el número de periodos de tiempo [ -- ]

k: es el tipo de descuento o tipo de interés exigido a la

inversión [ % ]

VAN > 0: el valor actualizado de los cobros y pagos futuros de la

inversión, a la tasa de descuento elegida generará beneficios.

VAN = 0: el proyecto de inversión no generará ni beneficios ni

pérdidas, siendo su realización, en principio, indiferente.

VAN < 0: el proyecto de inversión generará pérdidas, por lo que

deberá ser rechazado.

Para el proyecto en mención se proyectaron todos los gastos de

energía, mantenimiento y los ingresos brutos asociados a la tarifa,

sumados y restados estos valores, se da el ingreso neto del proyecto

durante su tiempo de operación, por lo que se tiene:

CUADRO N° 32

ESTIMACIÓN DE LA TIR DEL PROYECTO

Total ingresos netos US$/año VAN

2016 2041 2042 2043 2044 2045 US $

2,172,452.19 2,496,207.32 2,523,645.43 2,553,710.16 2,585,210.05 2,063,087.36 44,298,372.50

Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

A este valor de VAN se le debe restar el costo de la inversión de

$1,773,867.06, dando al final una VAN de $42,524,505.44, lo que

Propuesta y Evaluación Económica 81

demuestra que el proyecto sin considerar los valores de mantenimiento y

alcantarillado, es rentable en el tiempo.

Tasa Interna de Retorno TIR

La Tasa Interna de Retorno (TIR) es la tasa de interés o

rentabilidad que ofrece una inversión para las cantidades que no se han

retirado del proyecto.

Es una medida utilizada en la evaluación de proyectos de inversión

que está muy relacionada con el Valor Actualizado Neto (VAN). De un

modo simple se define como el valor de la tasa de descuento que, para un

proyecto de inversión dado, hace que el VAN sea igual a 0.

La tasa interna de retorno (TIR) nos da una medida relativa de la

rentabilidad, es decir, va a venir expresada en tanto por ciento.

También se puede definir basándonos en su cálculo, la TIR es la

tasa de descuento que iguala, en el momento inicial, la corriente futura de

cobros con la de pagos, generando un VAN igual a cero, es decir:

𝑉𝐴𝑁 = −𝐼𝑜 +𝐹1

(1 + 𝐾)+

𝐹2(1 + 𝐾)2

+⋯+𝐹𝑛

(1 + 𝐾)𝑛=

= −𝐼𝑜 +∑𝐹𝑡

(1 + 𝑘)𝑛

𝑛

𝑡=1

= 0

El criterio de selección será el siguiente donde “k” es la tasa de

descuento de flujos elegida para el cálculo del VAN:

Propuesta y Evaluación Económica 82

Si TIR > k: el proyecto de inversión será aceptado. En este caso, la

tasa de rendimiento interno que obtenemos es superior a la tasa mínima

de rentabilidad exigida a la inversión.

Si TIR = k: estaríamos en una situación similar a la que se producía

cuando el VAN era igual a cero. La inversión podrá llevarse a cabo si

mejora la competitividad de la empresa y no hay alternativas más

favorables.

Si TIR < k: el proyecto debe rechazarse. No alcanza la rentabilidad

mínima que le pedimos a la inversión.

Para el caso del proyecto, al igualar a cero la van para un periodo

de 30 años, resulta una tasa de interés de retorno del orden del 123%, es

decir la inversión más los gastos generan un redito considerable, con el

supuesto de que no se consideran mantenimiento a redes de

alcantarillado y plantas de tratamiento.

3.3 Programación para puesta en marcha

La programación y puesta en marcha es la forma en que se deberá

operar el proyecto una vez ejecutado, todas las personas y equipos

adicionales que sean necesarios para garantizar un servicio fiable de la

EB Guayacanes como planes de mantenimiento, cronogramas de

supervisión de operación de equipos, insumos necesarios, etc.

3.3.1 Planificación y cronograma de implementación

Para la nueva EB Guayacanes, se elaboran programas o

cronogramas de mantenimiento sugeridos para la normal operación de la

estación de bombeo, una parte de esta tabla y costos asociados para un

periodo de un año, se presenta en la siguiente tabla:

Propuesta y Evaluación Económica 83

CUADRO N° 33

FRAGMENTO DE PLAN DE MANTENIMIENTO DE EB GUAYACANES

Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Propuesta y Evaluación Económica 84

3.4 Conclusiones y Recomendaciones

3.4.1 Conclusiones

La operación y mantenimiento de la EB Guayacanes está llegando

a su límite debido a factores como el normal desgaste de los equipos,

aumento de la población servida, mantenimiento inadecuado y otros

factores que hacen imperativo la toma de decisiones para minimizar los

problemas actuales de la estación de bombeo, las alternativas están

planteadas, sin embargo, los recursos se deben direccionar ya sea desde

el municipio o el estado, debido a que son obras de saneamiento urbano

necesarias en toda ciudad que con el paso del tiempo aumenta sus

necesidades por el desarrollo urbano.

Se pudo cuantificar de forma aproximada la rentabilidad de este

tipo de proyectos, se puede decir que ofrecen una rentabilidad adecuada,

con el supuesto caso, de no tomar en cuenta el mantenimiento a redes de

alcantarillado, el consumo energético es muy representativo en la vida útil

de la estación, llegando a igualar el valor de la inversión en su tiempo de

vida útil, el mantenimiento es el tercer componente que casi se aproxima

al valor de la inversión inicial, lo que da cuenta de lo importante de

seleccionar adecuada tecnología además realizar una operación y

mantenimiento adecuado.

3.4.2 Recomendaciones

La operación y mantenimiento de estaciones de bombeo se deben

realizar y planificar de forma adecuada, el no hacerlo puede crear

situaciones de molestia y reclamo en la ciudadanía, así como

afectaciones al medio ambiente, como se pudo observar los valores de

este tipo de obras es elevado y en cierta forma no representan un ingreso

económico representativo a las empresas que operan dichos proyectos.

GLOSARIO DE TÉRMINOS

Acometida: Sinónimo de acometimiento: el acto y la consecuencia

de acometer, también se utiliza con referencia a la instalación eléctrica

que permite derivar una parte de la corriente, cuya circulación se realiza

por el conducto principal, hacia un sitio específico

Caudal: En dinámica de fluidos, caudal es la cantidad de fluido que

circula a través de una sección del ducto (tubería, cañería, oleoducto, río,

canal,...) por unidad de tiempo.

Concesión: Es el otorgamiento del derecho de explotación, por un

período determinado, de bienes y servicios por parte de una

Administración pública o empresa a otra, generalmente privada.

Contaminación: Es la introducción de contaminantes a un medio

natural que provocan en este un cambio adverso.

Drenaje: Cloacas o red de saneamiento, en ingeniería y

urbanismo, es el sistema de tuberías, sumideros o trampas, con sus

conexiones, que permite el desalojo de líquidos, generalmente pluviales,

de una población.

Electrodo: Es un conductor eléctrico utilizado para hacer contacto

con una parte no metálica de un circuito, por ejemplo un semiconductor,

un electrolito, el vacío (en una válvula termoiónica), un gas (en una

lámpara de neón), etc.

Organismo: Ser vivo u organismo, conjunto material de

organización compleja, en la que intervienen sistemas de comunicación

Glosario de Términos 86

molecular que lo relacionan internamente y con el medio ambiente en un

intercambio de materia y energía de una forma ordenada.

Oxidación: Es el proceso y el resultado de oxidar. Este verbo

refiere a generar óxido a partir de una reacción química.

Termografía: Es una técnica que permite medir temperaturas a

distancia, con exactitud y sin necesidad de contacto físico con el objeto a

estudiar. La termografía permite captar la radiación infrarroja del espectro

electromagnético, utilizando cámaras termográficas o de termovisión

ANEXOS

Anexos 88

ANEXO N° 1

EQUIPO DE ALINEACION DE EJE

Anexos 89

Anexos 90

Anexos 91

Anexos 92

Anexos 93

Anexos 94

Anexos 95

Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Anexos 96

ANEXO N° 2

EQUIPO DE MEDICIÓN ELÉCTRICO

Anexos 97

Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Anexos 98

ANEXO N° 3

EQUIPO DE VIBRACION

Anexos 99

Anexos 100

Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Anexos 101

ANEXO N° 4

CAMARA TERMOGRAFICA

Anexos 102

Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Anexos 103

ANEXO N° 5

AIREADORES

Anexos 104

Anexos 105

Anexos 106

Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Anexos 107

ANEXO N° 6

CURVA DE LA BOMBA (PROPUESTA)

Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Anexos 108

ANEXO N° 7

PLANO DE PROPUESTA DE LA ESTACIÓN

Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Anexos 109

ANEXO N° 8

UBICACIÓN ACTUAL DE LA ESTACIÓN

Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Anexos 110

ANEXO N° 9

CARACTERISTICAS DE BOMBA DE PROPUESTA

Anexos 111

Anexos 112

Anexos 113

Anexos 114

Anexos 115

Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Anexos 116

ANEXO N° 10

PLAN DE MANTENIMIENTO

Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

Anexos 117

ANEXO N° 11

PRESUPUESTO DE PROYECTO

Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Vera Villavicencio Henry Omar

RUBRO

MATERIALES

1. SUMINISTRO

1.1. SUMINISTRO DE EQUIPOS Y ACCESORIOS PARA ESTACION DE BOMBEO LA

GUAYACANES

1.2 SUMINISTRO DE TUBERÍA PARA AA.SS. PARA DESVIACION DE FLUJO HACIA ESTACION

DE BOMBEO

1.8 SUMINISTRO DE TUBERÍA PARA BY-PASS

TOTAL MATERIALES

OBRA CIVIL

2. INSTALACIÓN

2.1 ACTIVIDADES ADICIONALES DEL CONTRATISTA

2.2 OBRA CIVIL PARA EL MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DE LA ESTACION DE BOMBEO LA

GUAYACANES

2.4 INSTALACIÓN DE EQUIPOS Y ACCESORIOS PARA ESTACION DE BOMBEO LA

GUAYACANES

2.5 CONSTRUCCION DE CÁMARA PARA CAUDALIMETRO

2.6 CONSTRUCCION DE CÁMARA PARA VALVULA DE CIERRE

2.8 CONSTRUCCION DE CÁMARAS TIPO I AA.SS. PARA DESVIACION DE FLUJO EN

ENTRADA DE ESTACION DE BOMBEO LA GUAYACANES (2 UNIDADES)

2.9 INSTALACIÓN DE TUBERÍA PARA AA.SS. PARA DESVIACION DE FLUJO EN ENTRADA DE

ESTACION DE BOMBEO LA GUAYACANES

2.16 INSTALACIÓN DE TUBERÍA PARA BY-PASS

2.17 BOMBEO DURANTE LA FASE CONSTRUCTIVA DEL PROYECTO

2.18 INSTALACIONES ELECTRICAS EN ESTACION DE BOMBEO LA GUAYACANES

TOTAL INSTALACION

3. MEDIDAS DE SEGURIDAD INDUSTRIAL Y FACTORES AMBIENTALES

3.1 SEGURIDAD INDUSTRIAL Y SEÑALIZACION

3.2 RUBROS AMBIENTALES

TOTAL MEDIDAS DE SEGURIDAD INDUSTRIAL Y FACTORES AMBIENTALES

TOTAL OBRA CIVIL

COSTOS INDIRECTOS

4. COSTOS INDIRECTOS 19%

TOTAL COSTOS INDIRECTOS

DISPOSICION MATERIAL DESALOJO

5. COSTOS DISPOSICION MATERIAL DESALOJO

TOTAL COSTOS DISPOSICION MATERIAL DESALOJO

848.920,10

PRECIO TOTAL

125.394,92

63.551,94

63.551,94

6.974,91

10.294,53

17.269,44

6.134,05

490.229,00

481.653,22

2.555,07

125.394,92

169.744,24

2.582,79

44.144,75

152.474,80

2.425,82

4.264,35

3.725,37

13.873,56

30.440,37

6.020,71

2.000,00

42.883,74

BIBLIOGRAFÍA

Interagua Cia. Ltda. (2015). Norma de diseño de estaciones de bombeo.

Interagua Cia. Ltda., Estudios y Diseños. Guayaquil: Interagua Cia.

Ltda.

Mott, R. L. (2006). Mecanica de Fluidos (Sexta edición ed., Vol. 1). (S. d.

Pearson Educación de México, Ed.) México, México, México:

Pearson Prentice Hall Inc.

TFB-Flygt S.A. (2004). Bombas Sumergibles y Estaciones de Bombeo

(Primera edición ed., Vol. Volumen 1). Madrid, España: Adequa

Ingeniería S.L.L.